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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物材料,具体涉及一种热致液晶聚芳酯的制备方法。
技术介绍
1、主链型热致液晶聚芳酯是由刚性分子链组成,在一定条件下可以保持分子结构的规整性,由于刚性结构的存在,通常聚酯的熔点和结晶度都比较高,很难进行加工应用。为了得到低熔点、综合性能良好的热致液晶聚芳酯,很多的科研人员通过分子结构设计的方法,在聚酯分子链中引入不同基团或结构,以求改变分子链段的规整性、增大链段的灵活性,调节熔融温度,使之低于分解温度,保障加工性能。
2、星形结构被认为是支链大分子结构最简单的模型,通常由几个远离中心分支点或核心的聚酯臂组成,通过植入柔性间隔剂和与非线性单体的共聚,可以降低主链的刚性和规整性,从而降低熔融温度。因此,加入交联网络能够改善由于星形核和线性单元之间发生交联缩聚而导致的介生单元的扭转,进而降低主链的结晶度。网络结构的核心也有助于扩大共聚聚酯的热加工窗口,并在熔体加工中具有足够的热稳定性。
3、倍半硅氧烷笼状分子簇(csq,rsio1.5)是合成杂化共聚物的一类新兴纳米构建单元,因其能够为改性和自组装提供优良的前驱体材料而在材料科学领域受到广泛关注。然而,csq与液晶(lc)介质相容性差,与lc分子相互作用弱,未经改性的csq容易在lc介质中聚集并形成散射光的微小颗粒,这限制了csq在lc材料中的应用。为了解决这一问题,采用修饰后的csq共价单体与常规lc单体一起反应,使得其在lc介质中具有良好的分散性和相容性,且不容易形成宏观聚集体。然而,目前修饰后的csq共价单体在多交替嵌段结构聚酯的合成工艺中
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题,本专利技术的目的之一在于提供一种热致液晶聚芳酯的制备方法。本专利技术的目的之二在于提供上述制备方法制得的热致液晶聚芳酯。本专利技术采用两种含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体(csq-aha4和csq-aha8)作为反应原料,可制备出三维网络结构的低熔点的聚芳酯bnh4和bnh8,增加液晶聚芳酯的加工窗口,并且通过多步投料与逐步升温的方式改进了产生多交替嵌段结构聚酯的合成工艺,减少了均聚体的发生,增加了主链的灵活性。
2、为了实现上述目的,本专利技术所采取的技术方案是:
3、本专利技术第一方面提供了一种热致液晶聚芳酯的制备方法,包括如下步骤:将乙酰氧基苯甲酸、6-乙酰氧基-2-萘甲酸与含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体进行共聚反应制得所述热致液晶聚芳酯。
4、优选地,所述倍半硅氧烷基聚合物单体的反应位点选自八乙烯基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基中的一种或多种。
5、优选地,所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体是由包括如下步骤的制备方法制得:将3-氨基-4-羟基苯甲酸与3-乙酰氨基四氢-2-噻吩进行开环反应,然后加入倍半硅氧烷,进行加成反应,制得所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体。
6、更优选地,所述倍半硅氧烷选自八乙烯基倍半硅氧烷、丙烯酸基倍半硅氧烷、甲基丙烯酸基倍半硅氧烷中的一种或多种。
7、更优选地,所述3-氨基-4-羟基苯甲酸与3-乙酰氨基四氢-2-噻吩的质量比为1:(1.5-5);
8、更优选地,所述3-氨基-4-羟基苯甲酸与倍半硅氧烷的质量比为1:(0.5-1.5)。
9、更优选地,所述开环反应的反应温度为40~60℃。
10、温度过高反应速度过快,影响产物产率,过低影响进程。
11、更优选地,所述开环反应的的时间为8~12h。
12、更优选地,所述开环反应在300rpm~600rpm的搅拌下进行。
13、更优选地,所述开环反应的溶剂为二氧六环(dioxane)。
14、更优选地,开环反应添加4-(二甲基氨基)吡啶(dmap)作为催化剂。
15、进一步优选地,3-氨基-4-羟基苯甲酸(aha)、3-乙酰氨基四氢-2-噻吩(aht)与二氧六环(dioxane)的配比为(0.005~0.01)g:(0.015~0.025)g:1ml。
16、更优选地,所述加成反应温度为45℃~65℃。
17、更优选地,所述加成反应的时间为12~48h。
18、更优选地,所述加成反应在300rpm~600rpm的搅拌下进行。
19、更优选地,所述加成反应的溶剂为二氧六环/四氢呋喃混合溶剂;所述倍半硅氧烷(ovsq)溶解在四氢呋喃(thf)中加入反应体系。
20、更优选地,所述加成反应添加三乙胺(tea)作为催化剂。
21、进一步优选地,所述八乙烯基倍半硅氧烷(ovsq)、三乙胺(tea)与四氢呋喃(thf)的配比为(0.0125~0.0375)g:0.0025ml:1ml。
22、进一步优选地,所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体中的反应位点为4个或8个;
23、所述含4个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体的结构式如式(a)所示:
24、
25、所述含8个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体的结构式如式(b)所示:
26、
27、优选地,所述对乙酰氧基苯甲酸由4-羟基苯甲酸进行乙酰化制得;所述6-乙酰氧基-2-萘甲酸由6-羟基-2-萘酸进行乙酰化制得。
28、优选地,所述乙酰氧基苯甲酸、6-乙酰氧基-2-萘甲酸与含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体的摩尔比为(70-75):30:(0.25-1)。
29、优选地,所述共聚反应的投料方式为多段投料。
30、优选地,所述共聚反应的升温方式为逐段升温。
31、更优选地,所述共聚反应的投料方式具体为:所有反应物混合均匀后按质量分成多等份,在每阶段升温前投入至少一份反应物。
32、进一步优选地,所述共聚反应的升温方式具体为:反应器升温至250-260℃,反应0.5-2小时,体系出现回流,之后将温度降低至180-200℃;加入混合物,将反应器升温至250-260℃,反应0.5-2小时,之后将温度降低至180-200℃;加入混合物,将反应器升温至250-260℃,反应0.5-2小时,之后将温度上升至300-350℃,反应0.5-2小时。
33、本专利技术第二方面提供了上述制备方法制得的热致液晶聚芳酯。
34、优选地,当所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体中的反应位点为4个时,所制得的热致液晶聚芳酯的结构式如式(c)所示:
35、
36、优选地,当所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体中的反应位点为8个时,所制得的热致液晶聚芳酯的结构式如式(d)所示:
37、
38、其中,x1、x2、y1、y2、z1、z2为各单体结构单元的数目;x1:y1:z1=(70-75):30:(0.25-1);x2:y2:z2=(70-75):本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将乙酰氧基苯甲酸、6-乙酰氧基-2-萘甲酸与含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体进行共聚反应制得所述热致液晶聚芳酯。
2.根据权利要求1所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述倍半硅氧烷基聚合物单体的反应位点选自八乙烯基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体是由包括如下步骤的制备方法制得:将3-氨基-4-羟基苯甲酸与3-乙酰氨基四氢-2-噻吩进行开环反应,然后加入倍半硅氧烷,进行加成反应,制得所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体。
4.根据权利要求3所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述3-氨基-4-羟基苯甲酸与3-乙酰氨基四氢-2-噻吩的质量比为1:(1.5-5);
5.根据权利要求3所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体中的反应位点为4个或8个;
6.根据权利要求1所述的热致液晶
7.根据权利要求1所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述共聚反应的投料方式为多段投料;
8.根据权利要求7所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述共聚反应的投料方式具体为:所有反应物混合均匀后按质量分成多等份,在每阶段升温前投入至少一份反应物。
9.根据权利要求8所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述共聚反应的升温方式具体为:反应器升温至250-260℃,反应0.5-2小时,体系出现回流,之后将温度降低至180-200℃;加入混合物,将反应器升温至250-260℃,反应0.5-2小时,之后将温度降低至180-200℃;加入混合物,将反应器升温至250-260℃,反应0.5-2小时,之后将温度上升至300-350℃,反应0.5-2小时。
10.权利要求1-9任一项所述制备方法制得的热致液晶聚芳酯。
...【技术特征摘要】
1.一种热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将乙酰氧基苯甲酸、6-乙酰氧基-2-萘甲酸与含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体进行共聚反应制得所述热致液晶聚芳酯。
2.根据权利要求1所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述倍半硅氧烷基聚合物单体的反应位点选自八乙烯基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体是由包括如下步骤的制备方法制得:将3-氨基-4-羟基苯甲酸与3-乙酰氨基四氢-2-噻吩进行开环反应,然后加入倍半硅氧烷,进行加成反应,制得所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体。
4.根据权利要求3所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述3-氨基-4-羟基苯甲酸与3-乙酰氨基四氢-2-噻吩的质量比为1:(1.5-5);
5.根据权利要求3所述的热致液晶聚芳酯的制备方法,其特征在于,所述含多个反应位点的倍半硅氧烷基聚合物单体中的反应位点为4个或8个;
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:高树曦,庞浩,洪培萍,吴炼,
申请(专利权)人:广东省科学院化工研究所,
类型:发明
国别省市:
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