一种液晶聚酯的组分分析方法技术

本发明专利技术属于聚合物表征技术领域，具体涉及一种液晶聚酯的组分分析方法。液晶聚酯样品溶解度小，熔点高，常规氘代溶剂难以将其溶解，因此无法进行常规的聚合物表征和鉴定。本发明专利技术采用特殊溶剂五氟苯酚与氘代试剂的混合溶剂溶解液晶聚酯样品，采用溶剂峰压制法，进行相关定量核磁共振氢谱表征，解析液晶聚酯样品中的两种单体对羟基苯甲酸（HBA）和6

【技术实现步骤摘要】
一种液晶聚酯的组分分析方法


[0001]本专利技术属于液晶聚酯表征
，具体涉及通过核磁共振氢谱（1H NMR）方法分析合成的液晶聚酯样品结构。

技术介绍

[0002]液晶高分子（LCP）是一种新型的高分子材料，具有一系列优异的性能。其中芳香族液晶聚酯链结构排列规整，堆积紧密，不溶于一般溶剂，只能溶于很少种类的溶剂，与一般材料相比具有更为优良的化学稳定性。由于具有高强度、高模量以及突出的耐热性、极小的线膨胀系数、优良的阻燃性、电绝缘性好、耐气候老化等性能，可以在很多场合替代金属、陶瓷、热固性材料和其它高性能的热塑性材料，并已在电子、信息、通讯、航空航天等高新
及汽车、机械、化工和医疗等工业部门获得了重要的应用。
[0003]由对羟基苯甲酸（HBA）和6
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羟基
‑2‑
萘甲酸（HNA）作为单体聚合而成的II 型LCP带来更好的加工性能，是制备 LCP 薄膜（用于天线）的最佳基体树脂，该技术主要由宝理塑料和塞拉尼斯（泰科纳）掌握；II 型LCP的化学结构式如下所示：其中x，y分别代表重复单元对羟基苯甲酸（HBA）和6
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羟基
‑2‑
萘甲酸（HNA）在液晶聚酯中的摩尔分数，x + y = 1。
[0004]液晶聚酯样品难以在普通的溶剂中溶解，因此无法进行常规的聚合物表征。由于液晶聚酯产品的结构表征困难重重，无法建立相应的构效关系，也难以针对性能进行相应的改性。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术无法对II 型LCP进行摩尔分数表征的技术问题，本专利技术开发了一种可对液晶聚酯样品进行定量核磁共振氢谱（1H NMR）表征的方法，分析出液晶聚酯样品中两种单体对羟基苯甲酸（HBA）和6
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羟基
‑2‑
萘甲酸（HNA）的含量（摩尔比），从而为其构效关系的建立奠定基础。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种液晶聚酯的组分分析方法，包括以下步骤：（1）将II 型LCP溶于五氟苯酚与氘代二氯甲烷的混合溶剂，然后进行定量核磁共振氢谱测试；（2）采取溶剂峰压制法进行定量核磁共振氢谱表征；其中驰豫时间d1值大于等于10秒，扫描次数大于等于16次；（3）根据定量核磁共振氢谱表征的结果，利用处于氧邻位芳香环上的质子峰和非
邻位的芳香环上的质子峰的积分值，计算得出II 型LCP中单元摩尔分数，完成液晶聚酯的组分分析，从而得出相应液晶聚酯的结构。
[0007]本专利技术中，五氟苯酚与氘代二氯甲烷的体积比为1∶（2～6），优选为1∶（3～5）；聚酯溶液的浓度为0.5mg/mL～3mg/mL，优选1mg/mL～2mg/mL。氘代试剂是核磁测试必须的溶剂，氘代五氟苯酚无法溶解液晶聚酯，本专利技术创造性的采用五氟苯酚与氘代二氯甲烷的混合溶剂，不仅成功溶解液晶聚酯，而且将得到的样品溶液采用溶剂峰压制法进行定量核磁共振氢谱表征得到的结果非常准确，有效解决了现有技术无法对液晶聚酯进行组分分析的问题。
[0008]本专利技术中，驰豫时间d1值为10秒～60秒，扫描次数为16次～48次；优选的，驰豫时间d1值为20秒～30秒，扫描次数为16次～32次。
[0009]本专利技术中，氘代二氯甲烷中化学位移7.3
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8.0 ppm区域的峰来自于对羟基苯甲酸上和6
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羟基
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萘甲酸上与氧相邻的质子氢，其值等于（2x+2y），而8.0
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9.0 ppm区域的峰来自于对羟基苯甲酸上和6
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羟基
‑2‑
萘甲酸上芳香环其他位置上的质子氢，其值等于（2x+4y）。
[0010]通过化学位移7.3
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8.0 ppm区域的积分值（I1），与8.0
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9.0 ppm区域的峰积分值（I2），可得如下公式：由上述公式可计算II 型LCP中两种单体对羟基苯甲酸和6
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羟基
‑2‑
萘甲酸的摩尔比的公式如下：公式中，x为重复单元对羟基苯甲酸在液晶聚酯中的摩尔分数，y为重复单元6
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羟基
‑2‑
萘甲酸在液晶聚酯中的摩尔分数；I1为化学位移7.3
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8.0 ppm区域的积分值，I2为8.0
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9.0 ppm区域的峰积分值。
[0011]本专利技术采用特定的溶剂五氟苯酚和氘代溶剂（氘代二氯甲烷）的混合溶剂溶解液晶聚酯样品，采用溶剂峰压制法压制质子信号，完成相关定量核磁共振氢谱表征。
[0012]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术首次通过将液晶聚酯样品溶于五氟苯酚与氘代试剂的混合溶剂中，采用溶剂峰压制法，成功得到液晶聚酯样品的定量核磁共振氢谱（1H NMR）图；然后由液晶聚酯样品的定量核磁共振氢谱（1H NMR），分析出其中的两种单体对羟基苯甲酸（HBA）和6
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羟基
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萘甲酸（HNA）的含量。经过具有确定单元含量的液晶聚酯验证，本专利技术液晶聚酯的组分分析方法结果准确。
[0013]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
[0014]图1中 a 为液晶聚酯样品Vectra A950的偏光显微镜图片；b为液晶聚酯样品k90的偏光显微镜图片；图2为采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品的定量核磁氢谱图（氘代二氯甲烷和五氟苯酚混合溶剂，v:v = 4:1）；图3为采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品的定量核磁氢谱图（氘代二氯甲烷和五氟苯酚混合溶剂，v:v = 3:1）；图4为采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品的定量核磁氢谱图（氘代二氯甲烷和五氟苯酚混合溶剂，v:v = 2:1）；图5为采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品的定量核磁氢谱图（氘代氯仿和五氟苯酚混合溶剂，v:v = 4:1）；图6为采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品的定量核磁氢谱图（氘代氯仿和五氟苯酚混合溶剂，v:v = 2:1）；图7为采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品k90的定量核磁氢谱图（氘代二氯甲烷和五氟苯酚混合溶剂，v:v = 4:1）；图8为纯溶剂氘代氯仿和五氟苯酚（v:v = 2:1）的定量核磁氢谱图；图9为不采用溶剂峰压制法，液晶聚酯样品的定量核磁氢谱图（氘代氯仿和五氟苯酚混合溶剂，体积比（v:v）= 2:1）。
具体实施方式
[0015]液晶聚酯样品难以在普通的溶剂中溶解，因此无法进行常规的聚合物表征。五氟苯酚单独作为溶剂时，溶剂峰的强度太大，对其余峰的测试造成干扰，无法测试；而氘代五氟苯酚为溶剂，其对液晶聚酯样品的溶解性很差，也无法对液晶聚酯样品进行核磁测试。本专利技术采用特殊溶剂五氟苯酚与氘代试剂的混合溶剂溶解液晶聚酯样品，采用溶剂峰压制法，进行相关定量核磁氢谱测试，从而分析液晶聚酯样品中两种单体对羟基苯甲酸和6
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羟基
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶聚酯的组分分析方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将II 型LCP溶于五氟苯酚与氘代二氯甲烷的混合溶剂，得到聚酯溶液，然后进行定量核磁共振氢谱测试；（2）采取溶剂峰压制法进行定量核磁共振氢谱表征；其中驰豫时间d1值大于等于10秒，扫描次数大于等于16次；（3）根据定量核磁共振氢谱表征的结果，利用处于氧邻位芳香环上的质子峰和非邻位的芳香环上的质子峰的积分值，计算得出II 型LCP中单元摩尔分数，完成液晶聚酯的组分分析。2.根据权利要求1所述液晶聚酯的组分分析方法，其特征在于，五氟苯酚与氘代二氯甲烷的体积比为1∶（2～6）。3.根据权利要求2所述液晶聚酯的组分分析方法，其特征在于，五氟苯酚与氘代二氯甲烷的体积比为1∶（3～5）。4.根据权利要求1所述液晶聚酯的组分分析方法，其特征在于，聚酯溶液的浓度为0.5mg/mL～3mg/mL。5.根据权利要求1所述液晶聚酯的组分分析方法，其特征在于，驰豫时间d1值为10秒～60秒，扫描次数为16次～48次。6.根据权利要求1所述液晶聚酯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠迎锋，王兵兵，李晓虹，赵永彬，徐寒松，
申请(专利权)人：科泽新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：