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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料,具体而言,涉及一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、导电纤维。
技术介绍
1、随着电子行业的飞速发展,各领域日趋网络化、智能化和轻量化,因而对各种材料的性能要求也更加严格。以往,金属线在电子行业作为导线和电磁屏蔽材料占据主导地位,但近年来,为了满足电子电气的轻型化、集成化以及航空航天、汽车和机械工业等质轻的特点,研究人员开始探索采用金属化有机纤维(即在有机纤维表面镀覆金属薄层而形成的导电纤维)来替代传统的纯金属线。这种导电纤维不仅具有有机纤维的高强度、高模量、低密度、耐腐蚀和低膨胀系数等优异特性,还兼顾金属的导电、电磁屏蔽等特性。
2、有机纤维作为导电纤维的骨架材料,对导电纤维的性能起着至关重要的作用。为了满足导电纤维的使用要求,除要求有机纤维具有较高的强度外,还要求有机纤维与金属具有较高的结合力。另外,由于导线在使用过程中会经常弯折,为了避免导电纤维因过度弯折而折断,因而还要求有机纤维具有较佳的耐弯折性能。然而,现有的应用于导电纤维的有机纤维,无法同时兼具上述性能,影响导电纤维的性能和使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是:现有的应用于导电纤维的有机纤维,无法同时具备较高的强度、较佳的耐弯折性能以及与金属具有较高的结合力,影响导电纤维的性能和使用寿命。
2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:
3、一种液晶聚合物的制备方法,包括如下步骤:
4、步骤s1:将四种单体对羟基苯甲酸、4,
5、步骤s2:将所述反应混合物进行预聚合反应,得到预聚物;
6、步骤s3:在惰性气体氛围下,将所述预聚物进行固相缩聚反应,得到液晶聚合物。
7、较佳地,所述步骤s2中,所述将反应混合物进行预聚合反应,得到预聚物,包括:将所述反应混合物于120-150℃下保温5-10h,然后升温至300-330℃,保温2-4h,粉碎处理后,于110-130℃下干燥2-3h,得到所述预聚物。
8、较佳地,所述步骤s3中,所述固相缩聚反应的温度为280-330℃,时间为12-48h。
9、较佳地,所述步骤s1中,所述酰基化试剂包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐和戊酸酐中的一种;所述催化剂包括1,2-二甲基咪唑和1-甲基咪唑中的一种。
10、较佳地,所述酰基化试剂的添加量是所述四种单体中羟基总摩尔数的1.05-1.5倍,所述催化剂的添加重量为所述四种单体总重量的50-300ppm。
11、本专利技术还提供了一种液晶聚合物,采用如上所述的液晶聚合物的制备方法制得。
12、本专利技术还提供了一种纤维的制备方法,包括如下步骤:
13、步骤m1:将如上所述的液晶聚合物加热、挤出后,供给至纺丝组件,通过所述纺丝组件喷出纤维丝,对所述纤维丝进行保温、风冷、牵伸定型、分丝收卷,得到初生纤维;
14、步骤m2:对所述初生纤维进行热处理,得到成品纤维。
15、本专利技术还提供了一种纤维,采用如上所述的纤维的制备方法制得。
16、本专利技术还提供了一种导电纤维,包括如上所述的纤维。
17、较佳地,所述导电纤维,包括所述纤维和涂覆在所述纤维表面的金属层。
18、与现有技术相比,本专利技术采用特定配比的对羟基苯甲酸、4,4'-二羟基二苯醚、3,7-二苯并噻吩二甲酸、6-羟基-2-萘甲酸在酰基化试剂、催化剂的作用下聚合,获得液晶聚合物;其中,单体4,4'-二羟基二苯醚参与聚合反应,将具有柔顺性的芳醚结构引入分子结构,使得利用该聚合物制得的纤维具有较高的柔韧性,从而具有较高的耐弯折性能;单体3,7-二苯并噻吩二甲酸参与聚合反应,将二苯并噻吩结构引入分子链,由于二苯并噻吩高的共平面结构和较强的极性,使得分子链之间的作用力增强,因而使得利用该聚合物制得的纤维具有较高的强度(如拉伸强度等);同时二苯并噻吩结构中含有硫醚基团,硫原子上的孤对电子与金属有良好的亲和性,因而使得利用该聚合物制得的纤维与金属具有良好的粘结性。综上,本专利技术提供的液晶聚合物制得的纤维具有较高的强度、较佳的耐弯折性能以及与金属具有较高的界面粘着强度等优点。采用该纤维制得的导电纤维具有较高强度和较佳的耐弯折性能,且与传统金属导线相比重量下降达到25%以上。
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1.一种液晶聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述将反应混合物进行预聚合反应,得到预聚物,包括:将所述反应混合物于120-150℃下保温5-10h,然后升温至300-330℃,保温2-4h,粉碎处理后,于110-130℃下干燥2-3h,得到所述预聚物。
3.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述固相缩聚反应的温度为280-330℃,时间为12-48h。
4.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述酰基化试剂包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐和戊酸酐中的一种;所述催化剂包括1,2-二甲基咪唑和1-甲基咪唑中的一种。
5.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述酰基化试剂的添加量是所述四种单体中羟基总摩尔数的1.05-1.5倍,所述催化剂的添加重量为所述四种单体总重量的50-300ppm。
6.一种液晶聚合物,其特征在于,采用如权利要求1-5任一项所述的液晶聚合
7.一种纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
8.一种纤维,其特征在于,采用如权利要求7所述的纤维的制备方法制得。
9.一种导电纤维,其特征在于,包括如权利要求8所述的纤维。
10.如权利要求9所述的导电纤维,其特征在于,包括所述纤维和涂覆在所述纤维表面的金属层。
...【技术特征摘要】
1.一种液晶聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述将反应混合物进行预聚合反应,得到预聚物,包括:将所述反应混合物于120-150℃下保温5-10h,然后升温至300-330℃,保温2-4h,粉碎处理后,于110-130℃下干燥2-3h,得到所述预聚物。
3.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述固相缩聚反应的温度为280-330℃,时间为12-48h。
4.根据权利要求1所述的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述酰基化试剂包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐和戊酸酐中的一种;所述催化剂包括1,2...
【专利技术属性】
技术研发人员:王阳,周捷,李玉芳,李东伟,
申请(专利权)人:宁波聚嘉新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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