一种液晶聚合物及其聚合方法和一种液晶聚合物组合物技术

本发明专利技术公开了一种液晶聚合物，以摩尔含量计，由以下重复单元构成：

【技术实现步骤摘要】
一种液晶聚合物及其聚合方法和一种液晶聚合物组合物


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种液晶聚合物及其聚合方法和一种液晶聚合物组合物。

技术介绍

[0002]液晶聚合物是一种各向异性的、由刚性分子链段构成的芳香族高分子材料。液晶聚合物具有芳香环的刚性结构，分子链段规整取向排布，这种微观结构决定材料具有高流动性、高耐热、低介电性能、优良的机械性能、自阻燃性、耐化学腐蚀性等。液晶聚合物因具备优良的性能而广泛应用于新能源汽车、5G通讯、电子电器、航空航天等领域。
[0003]近年来，电子元件不断往密集化、微型化以及高密度化的发展，行业对薄壁制件需求量大。行业内在成型薄壁制件上，大多数通过采用高流动性的液晶聚合物材料的技术方案。在成型薄壁制件时，采用高流动性的液晶聚合物材料技术方案，有利于填充薄壁模具，但薄壁制件在成型薄壁制件时，成型冷却速率过快，容易导致收缩不均匀而产生收缩条纹，譬如在电子连接器制件成型方面，其薄壁绝缘翅片容易出现表面纹路，导致产品瑕疵与性能劣化。因此，薄壁制件应用领域，要求材料具备高流动性，在成型后瑕疵率低(即表面无收缩条纹效果)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，克服上述技术缺陷，提供一种低活化能的液晶聚合物，进一步的提供一种低活化能的液晶聚合物组合物，具有薄壁加工成型性能好，表面无瑕疵的优点。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种液晶聚合物，以摩尔含量计，由以下重复单元构成：
[0007][0008]其中，Ar1表示亚苯基；Ar2表示亚萘基；Ar3和Ar4分别独立表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基中的至少一种；Ar5表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基中的至少一种，Y和Z为相同或不同的有机或无机基团，但至少其中之一包含
‑
NH
‑
或
‑
NR，其中R为芳基基团或包含1
‑
6个碳的烷基基团中的至少一种；
[0009]所述的液晶聚合物的活化能低于
‑
500～
‑
100kJ/mol。
[0010]可选的，
‑
O
‑
Ar1‑
CO
‑
单元衍生自4
‑
羟基苯甲酸、3
‑
羟基苯甲酸、2
‑
羟基苯甲酸中的至少一种；
‑
O
‑
Ar2‑
CO
‑
单元衍生自2
‑
羟基
‑6‑
萘甲酸、3
‑
羟基
‑2‑
萘甲酸、1
‑
羟基
‑
2萘甲酸中的至少一种；
‑
CO
‑
Ar3‑
CO
‑
单元衍生自对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6萘二甲酸、4,4
’‑
联苯二甲酸中的至少一种；
‑
O
‑
Ar4‑
O
‑
单元衍生自4,4
’‑
二羟基联苯、对苯二酚、2,6
‑
萘二酚中的至少一种；
‑
Y
‑
Ar5‑
Z
‑
单元衍生自4
‑
乙酰氨基酚、对氨基苯酚、4
’‑
氨基
‑4‑
联苯酚、6
‑
乙酰氨
基
‑2‑
萘酚中的至少一种。
[0011]活化能通过以下方法测得：
[0012]采用NETZSCH公司制DSC 200F3，样品在高于熔点30℃的温度下恒温3min以消除残余晶核，然后分别以
‑
5，
‑
10，
‑
20和
‑
40℃/min的降温速率进行扫描，得到放热峰最大值对应温度。采取非等温结晶活化能由以下Kissinger方程，
[0013][0014]其中为升温速率，Tp为放热峰的最大值对应的温度，E为非等温结晶活化能，用对1/Tp作回归直线，斜率值即为
‑
E/R，由此可得出非等温结晶活化能E。
[0015]所述的液晶聚合物的熔融粘度范围是10
‑
40Pa.s。
[0016]熔融粘度通过以下方法测得：采用Dynisco LCR7000型毛细管流变仪测试，测试温度在熔融温度以上20℃，剪切速率1000S
‑1，使用内径1mm、长度40mm的口模，预热4min测得数据。
[0017]本专利技术液晶聚合物的制备方法为：
[0018](1)乙酰化工段：将
‑
O
‑
Ar1‑
CO
‑
单元的单体、
‑
O
‑
Ar2‑
CO
‑
单元的单体、
‑
O
‑
Ar4‑
O
‑
单元的单体和
‑
Y
‑
Ar5‑
Z
‑
单元分别对应的单体，酰化剂、催化剂同时投入第一反应器中，在100
‑
160℃温度下反应0.5
‑
5h，让单体充分乙酰化，控制酰化率大于等于97mol％时停止；酰化剂可以是乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、2
‑
乙基己酸酐、二氯乙酸酐或二氟乙酸酐中的任意一种。其中，酰化剂与单体中酚羟基总摩尔量的摩尔比为(1
‑
1.2)：1；催化剂的用量为理论出料量的20
‑
2000ppm。
[0019](2)缩聚工段：把步骤(1)乙酰化后的反应物转入第二反应器中，与
‑
CO
‑
Ar3‑
CO
‑
单元对应的单体进行熔融缩聚，以0.3
‑
1.5℃/min升温速率升温至280℃后，控制升温速率使在280
‑
300℃升温段的升温时间保持在1
‑
3h，最后继续采用0.3
‑
1.5℃/min升温速率升温至熔点以上10
‑
30℃，升温期间不断馏出醋酸及其副产物。
[0020](3)减压缩聚工段：通过对第二反应器进行减压缩聚，目标真空度为0.1kPa
‑
40kPa，减压缩聚时间控制在3小时以内，最终控制排出时液晶聚合物熔体的温度为至熔点以上10
‑
30℃。
[0021]乙酰化工段的催化剂可以是离子液体作为催化剂。离子液体催化剂是由阳离子化合物与阴离子化合物反应得到。阳离子化合物可以是含有两个或两个以上氮原子的杂环有机碱类化合物为咪唑化合物、三唑化合物或二吡啶基化合物，所述咪唑化合物为1
‑
甲基咪唑、2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶聚合物，其特征在于，以摩尔含量计，包括以下重复单元：
‑
O
‑
Ar1‑
CO
‑
单元60
‑
66mol%；
‑
O
‑
Ar2‑
CO
‑
单元3
‑
8mol%；
‑
CO
‑
Ar3‑
CO
‑
单元
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
19 mol%；
‑
O
‑
Ar4‑
O
‑
单元
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9‑
15mol%；
‑
Y
‑
Ar5‑
Z
‑
单元
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
9mol%；其中，Ar1表示亚苯基；Ar2表示亚萘基；Ar3和Ar4分别独立表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基中的至少一种；Ar5表示亚苯基、亚萘基或亚联苯基中的至少一种，Y和Z为相同或不同的有机或无机基团，但至少其中之一包含
‑
NH
‑
或
‑
NR，其中R为芳基基团或包含1
‑
6个碳的烷基基团中的至少一种；所述的液晶聚合物的活化能低于
‑
500~
‑
100kJ/mol。2.根据权利要求1所述的液晶聚合物，其特征在于，
‑
O
‑
Ar1‑
CO
‑
单元衍生自4
‑
羟基苯甲酸、3
‑
羟基苯甲酸、2
‑
羟基苯甲酸中的至少一种；
‑
O
‑
Ar2‑
CO
‑
单元衍生自2
‑
羟基
‑6‑
萘甲酸、3
‑
羟基
‑2‑
萘甲酸、1
‑
羟基
‑
2萘甲酸中的至少一种；
‑
CO
‑
Ar3‑
CO
‑
单元衍生自对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6萘二甲酸、4,4
’‑
联苯二甲酸中的至少一种；
‑
O
‑
Ar4‑
O
‑
单元衍生自4,4
’‑
二羟基联苯、对苯二酚、2,6
‑
萘二酚中的至少一种；
‑
Y
‑
Ar5‑
Z
‑
单元衍生自4
‑
乙酰氨基酚、对氨基苯酚、4
’‑
氨基
‑4‑
联苯酚、6
‑
乙酰氨基
‑2‑
萘酚中的至少一种。3.根据权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：邢羽雄，肖中鹏，姜苏俊，徐显骏，陈平绪，叶南飚，黄险波，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：