本文通过分子结构设计,合成了两种类型的液晶聚氨酯(LCPU)。两种LCPU由于结构上的特点使其与对应的工程塑料聚碳酸酯(PC)和尼龙6(PA6)具有一定的相容性,利用LCPU加工过程易于取向的流变学特点,将LCPU与工程塑料通过熔融热共混,制备分子复合材料。PC型LCPU体系:探讨了双酚A基和二苯基甲烷基共同构成刚性致晶基元体系时,PC型二元醇(PCDL)与1,4-丁二醇(BDO)的并用比对PU液晶性及热转变温度的影响。结果表明,PCDL与BDO的并用比为0.54:1时,产物液晶性呈现最好,为向列型热致性液晶,熔点为134.4℃,清亮点为220.3℃,其液晶态温度区间达85.9℃,在250℃之前不发生降解,可以作为PC型LCPU与PC进行分子复合。PA型LCPU体系:由酯交换反应所得的含有亚苯基致晶基元的二元醇在缩聚反应中,TDI与MDI的并用比为2:1时,产物PU液晶性呈现良好,为向列型热致性液晶,其熔点为160.9℃,清亮点为210.2℃,其液晶态温度区间温宽为49.3℃,在250℃之前不发生降解,可以作为PA型LCPU与PA进行分子复合。分子复合体系中,LCPU液晶微纤直径200nm?300nm,微纤长径比长,分布均匀,拉伸强度LCPU/PC由PC的60.4MPa提升至67.47MPa,提升了11.6%;LCPU/PA由PA的48.87Mpa提升至73.64MPa,提升了50.69%。流变学方面,LCPU的加入显著改善了PC和PA的加工性能,固定剪切速率,复合材料的剪切黏度、剪切应力和入口压力降均随LCPU质量百分比的增加而降低,复合材料的非牛顿指数也随之升高。剪切黏度的降低使复合材料可以通过FDM成型技术进行3D打印,成型过程将变得相对容易,耗材的低黏特性将更加有利于保证3D打印制品表面外观的细腻度,另外,复合材料中LCPU微纤的增强是连续的,使材料力学性能大幅提升,这一突破将有望克服当前高分子材料在3D打印过程中,点式增材过程对材料力学强度造成的不良影响。