CN105085888A - 一种带有离子基团的液晶聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种带有离子基团的液晶聚合物及其制备方法,所述带有离子基团的液晶聚合物由是由二醇、二酚或二胺中的一种或几种,带有离子基团的单体与酰氯缩聚而成。本发明的带有离子基团的液晶聚合物的制备方法为:将二醇、二酚或二胺中的一种或几种加入到DMF、THF、乙腈、乙酸乙酯或DMSO中,得到混合液I;将缚酸剂加入到所述混合液I中,得到混合液II;将溶解于DMF、THF、乙腈、乙酸乙酯或DMSO的酰氯缓慢地滴加到所述混合液II中后,得到混合液III;向混合液III中加入醇类物质,经洗滤干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物。本发明的带有离子基团的液晶聚合物应用于汽车零部件、精密电子仪器、光导纤维、医疗器械、防水材料、纺织领域、绝缘材料、储能材料、防弹衣或降落伞等领域。
Description
技术领域
本发明属于液晶聚合物化学领域,特别涉及一种带有离子基团的液晶聚合物及其制备方法。
背景技术
为了获得综合性能优异的聚合物材料,已有的聚合物共混改性成为发展材料的卓有成效的途径之一,但是目前的聚合物共混改性存在着不同极性聚合物之间相容性差、结晶与非晶聚合物之间相分离等问题,而目前的聚合物助剂通常具有单一功能,提高某种性能的同时造成了其他性能的劣化。
TLCP(热致液晶聚合物)是一类高性能液晶聚合物材料,在熔融状态时分子链呈现有序性排列。加工过程中,在剪切力或拉伸应变流的作用下,TLCP分子链沿着流场方向取向,尤其在高变形速率下,刚性分子会取向形成大长径比紧密排列的微纤,即形成高度取向的凝聚态结构。正是这种结构赋予了TLCP优良的综合性能:低的线膨胀系数、尺寸稳定性、良好的加工性能、阻燃性能、高热变形温度以及其在取向方向的高强度、高模量、高韧性等力学性能,但是在垂直于取向方向即横向上低于取向方向的性能,造成聚合物制品的各向异性因此在TLCP分子链中引入离子基团,这样既起到了界面增容作用,同时还具有液晶增强作用。
国外通过模具设计来改进材料的界面性能,或通过添加增强材料来提高材料的强度。本发明通过强调液晶聚合物的结构来改进材料的性能,从根本上弥补了加工过程中造成的材料缺陷。带有离子的液晶聚合物不仅能够作为结构材料使用而且能够起到聚合物功能助剂的作用。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种带有离子基团的液晶聚合物,通过与其他树脂共混制得复合材料,可提高复合材料的各项性能,如:力学性能,阻燃性能和耐高温性能。
本发明的一种带有离子基团的液晶聚合物,由二醇、二酚或二胺中的一种或几种,带有离子基团的单体与酰氯缩聚而成,所述带有离子基团的液晶聚合物是由R1、R2和R3,以(30~49):(1~20):50的摩尔比线形无规则排列的重均分子量为2000~30000的缩聚物,R1、R2和R3的摩尔比之和为100,R1为用式表示的结构单元和/或用式表示的结构单元,R2为用式表示的结构单元或用式表示的结构单元,R3为用式表示的结构单元,R为芳烃或烷烃。
其中:
带有离子基团的单体为如下结构式中的一种:
二酚为如下结构式的一种或几种:
其中,a=1~2。
二醇为如下结构式:
其中,b=2~12。
二胺为如下结构式的一种或几种:
其中c=1~3,d=2~12。
酰氯为和/或其中,n=1~3,m=2~12。
上述的带有离子基团的液晶聚合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)、按摩尔比称量1~20%的带有离子基团的单体、50%的酰氯,余量为二醇、二酚或二胺中的一种或几种,待用;
(2)、将二醇、二酚或二胺中的一种或几种,带有离子基团的单体溶解于溶剂中,溶剂是DMF、THF、乙腈、乙酸乙酯或DMSO中的一种,得到混合液I;
(3)、将缚酸剂加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将酰氯溶解于与步骤(2)所用相同的溶剂中,然后缓慢地滴加到所述混合液II中后,搅拌均匀,缓慢升温至60~120℃,反应12~36h,得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入醇类物质,以析出固体,经多次洗滤、干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物。
其中,DMF是N,N二甲基甲酰胺;THF是四氢呋喃;DMSO是二甲基亚砜;缚酸剂可为或醇类物质可为乙醇;步骤(1)中带有离子基团的单体的优选摩尔比为5~16%。由于合成本发明液晶聚合物的反应为缩聚反应,因此上述制备方法中,反应中的醇羟基、酚羟基和氨基摩尔数之和,应该与酰氯摩尔数相同,以达到较高的重均分子量。
采用凝胶渗透色谱仪,测试带有离子基团的液晶聚合物的重均分子量;采用带热台的偏光显微镜,观察了液晶聚合物的织构;采用红外图像系统,观察了带有离子基团的液晶聚合物复合材料的各相分布情况;采用扫描电子显微镜,探究复合材料的各组分分布情况和两相界面;采用万能试验机和数位冲击试验机,测试了复合材料的物理机械性能。
本发明的带有离子基团的液晶聚合物由于具有刚棒状结构,液晶聚合物能够取向形成微纤,因此具有较高的模量,同时其具有良好的吸振特性、阻燃性能,是优异的工程结构材料。
本发明的带有离子基团的液晶聚合物具有较宽的液晶区间,使其在加工中的应用范围广泛。在与聚合物共混和复合的加工过程中,受外力作用,分子链顺着流动方向取向排列,形成微纤起到增强作用,同时降低了加工粘度,产品成型过程收缩率小、不易产生飞边、废品率低、成品精度高。由于液晶聚合物中离子基团的存在,改善了聚合物共混或复合体系的界面相容性。液晶聚合物的加入解决了高粘度聚合物加工困难的问题,降低了聚合物加工工程中对于设备的损耗。本发明的带有离子基团的液晶聚合物应用于汽车零部件、精密电子仪器、光导纤维、医疗器械、防水材料、纺织领域、绝缘材料、储能材料、防弹衣或降落伞等领域。
附图说明
图1为本发明实施例4的带离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图,放大倍数为200倍;a为温度介于熔点与清亮点温度之间的显微镜图、b为温度高于清亮点温度时的显微镜图;
图2为本发明实施例7的带离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图放大倍数为200倍;a为温度介于熔点与清亮点温度之间的显微镜图、b为温度高于清亮点温度时的显微镜图;
图3为本发明实施例19的带离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图,放大倍数为200倍;a为温度介于熔点与清亮点温度之间的显微镜图、b为温度高于清亮点温度时的显微镜图;
图4为本发明实施例21的带离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图,放大倍数为200倍;a为温度介于熔点与清亮点温度之间的显微镜图、b为温度高于清亮点温度时的显微镜图;
图5为本发明实施例32的带离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图,放大倍数为200倍;a为温度介于熔点与清亮点温度之间的显微镜图、b为温度高于清亮点温度时的显微镜图;
图6为本发明实施例34的带离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图,放大倍数为200倍;a为温度介于熔点与清亮点温度之间的显微镜图、b为温度高于清亮点温度时的显微镜图;
图7为本发明实施例51中5%带离子基团的液晶聚合物、PBT/ABS-38(70/30)制备出的复合材料的红外图像系统图;A部分为带有离子基团的液晶聚合物,其中B部分为分散相ABS-38,C部分为连续相PBT;
图8为本发明实施例52中带离子基团的液晶聚合物、PBT/PA1010(70/30)制备出的复合材料的扫描电子显微镜图;a是复合材料中不含有液晶聚合物,b是复合材料中液晶聚合物的添加量为3%。
具体实施方式
本发明中所使用的偏光显微镜采用LEICADMRX型偏光显微镜,带有热台,热台为英国Linkam公司的THMSE600。本发明中扫描电子显微镜(SEM)采用JSM-700lF型号的场发射扫描电子显微镜。本发明中使用美国PE公司的红外图像系统(SpectrumSpotlight300)。本发明中所使用的万能试验机为MTS公司CMT4204。本发明中所使用的数位冲击试验机为高铁公司生产的7054HML。挤出机为南京杰恩特SHJ-20。本发明通过双螺杆挤出机挤出液晶聚合物和树脂的复合材料,使用注塑机注塑成型为博创机械股份有限公司的BS-II型注射成型机。本发明的分子量测试仪器是waters1515GPC凝胶渗透色谱仪。
拉伸测试依据GB/T-1040,弯曲测试依据GB/T-1042,冲击测试依据GB/T-1843,熔融指数测试依据GB/T-3682。
以下实施例中所使用的DDBA是4,4-二羟基-α,α‘-二甲基苄联氮;PBT是聚对苯二甲酸丁二醇酯;PA1010是聚酰胺1010;ABS-38是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,38是指ABS中橡胶含量。
本发明实施例中的材料均来自于市购产品。
实施例1
(1)、称量0.395mol的对苯二酚、0.1mol4,4'-联苯二酚、0.005mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-联苯二酚和亮黄溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为17000。
实施例2
(1)、称量0.39mol的对苯二酚和0.1mol的1,4-丁二醇、0.01mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、1,4-丁二醇和亮黄溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
实施例3
(1)、称量0.48mol的双酚A、0.02mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将双酚A和亮黄溶解于溶剂DMF,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例4
(1)、称量0.45mol的DDBA、0.05mol的亮黄、0.4mol的辛二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将DDBA和亮黄溶解于乙腈,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将辛二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于乙腈中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为18000。
制备出的带有离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图见图1,可见其液晶织构。
实施例5
(1)、称量0.3mol的对苯二酚和0.1mol的4,4’-二羟基二苯砜、0.1mol的亮黄、0.4mol的癸二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二羟基二苯砜和亮黄溶解于DMF,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将癸二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为15000。
实施例6
(1)、称量0.365mol的对联苯酚和0.1mol的对苯二胺、0.035mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.0lmol辛二酰氯,待用;
(2)、将对联苯酚、对苯二胺和亮黄溶解于乙腈,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和辛二酰氯溶解于乙腈中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为18000。
实施例7
(1)、称量0.32mol的对苯二酚和0.1mol4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯、0.08mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯和亮黄溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将的己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为19000。
制备出的带有离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图见图2,可见其液晶织构。
实施例8
(1)、称量0.35mol的对苯二酚和0.1mol的对苯二胺、0.05mol的亮黄、0.3mol的己二酰氯和0.2mol辛二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、对苯二胺和亮黄溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将的己二酰氯和辛二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为23000。
实施例9
(1)、称量0.35mol的对苯二酚和0.1mol的4,4’-二羟基二苯砜和0.05mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、2,5-二氨基苯磺酸和亮黄溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例10
(1)、称量0.25mol的对苯二酚和0.1mol的4,4’-二氨基二苯甲烷和0.15mol的亮黄、0.2mol的己二酰氯和0.3mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯甲烷和亮黄溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
实施例11
(1)、称量0.2mol的对苯二酚和0.28mol4,4’-二氨基二苯砜的、0.02mol亮黄、0.45mol的己二酰氯和0.05mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯砜和亮黄溶解THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为17000。
实施例12
(1)、称量0.45mol3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、0.05mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对癸二酰氯,待用;
(2)、将3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯和亮黄溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对癸二酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应15h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为16000。
实施例13
(1)、称量0.35mol4,4-二氨基-α,α‘-二甲基苄联氮、0.15mol的亮黄、0.45mol的己二酰氯和0.05mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将4,4-二氨基-α,α‘-二甲基苄联氮和亮黄溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应27h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例14
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol的1,4-丁二醇、0.1mol的亮黄、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、1,4-丁二醇和亮黄溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例15
(1)、称量0.3mol的对苯二酚和0.1mol的双酚A、0.1mol的亮黄和0.5mol的对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、双酚A和亮黄溶解于THF,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将对苯二甲酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为22000。
实施例16
(1)、称量0.35mol的对苯二酚、0.1mol4,4'-联苯二酚、0.05mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-联苯二酚和2,5-二羟基苯磺酸溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为21000。
实施例17
(1)、称量0.38mol的对苯二酚、0.1mol的1,4-丁二醇、0.2mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、1,4-丁二醇和2,5-二羟基苯磺酸溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为19000。
实施例18
(1)、称量0.45mol的对苯二酚、0.05mol的2,5-二羟基苯磺酸和0.5mol对辛二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚和2,5-二羟基苯磺酸溶解THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将对辛二酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为18000。
实施例19
(1)、称量0.48mol的DDBA、0.02mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的辛二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将DDBA和2,5-二羟基苯磺酸溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将辛二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
制备出的带有离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图见图3,可见其液晶织构。
实施例20
(1)、称量0.37mol的对苯二酚、0.1mol的4,4’-二羟基二苯砜、0.03mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.3mol的癸二酰氯、0.1mol对苯二甲酰氯和0.1mol的己二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、的4,4’-二羟基二苯砜和2,5-二羟基苯磺酸溶解于THF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将癸二酰氯、对苯二甲酰氯和己二酰氯溶解于THF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至60℃,反应12h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为21000。
实施例21
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯、0.1mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.35mol的己二酰氯和0.15mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应18h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
制备出的带有离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图见图4,可见其液晶织构。
实施例22
(1)、称量0.25mol的对苯二酚、0.18mol的对苯二胺、0.07mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol辛二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、对苯二胺和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和辛二酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应35h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为23000。
实施例23
(1)、称量0.34mol的对苯二酚、0.1mol的4,4’-二氨基二苯甲烷和、0.06mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.3mol的己二酰氯、0.1mol的辛二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯甲烷和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将二酰氯、的辛二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应30h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例24
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol4,4’-二氨基二苯砜的、0.1mol2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯砜和2,5-二羟基苯磺酸溶解DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例25
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、0.1mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对癸二酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例26
(1)、称量0.2mol的对苯二酚、0.1mol4,4-二氨基-α,α‘-二甲基苄联氮、0.15mol3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、0.05mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4-二氨基-α,α‘-二甲基苄联氮、,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为22000。
实施例27
(1)、称量0.2mol的对苯二酚、0.1mol的1,4-丁二醇、0.15mol的4,4’-二氨基二苯砜、0.05mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、1,4-丁二醇、的4,4’-二氨基二苯砜和2,5-二羟基苯磺酸溶解于乙酸乙酯中,得到混合液I;
(3)、将79mL的吡啶加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于乙酸乙酯中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为23000。
实施例28
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol的双酚A、0.1mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、双酚A和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为21000。
实施例29
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol的DDBA、0.1mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的辛二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、DDBA和2,5-二羟基苯磺酸溶解于DMSO中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将辛二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMSO中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至100℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例30
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol的4,4’-二羟基二苯砜、0.1mol的2,5-二羟基苯磺酸、0.4mol的癸二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二羟基二苯砜和2,5-二羟基苯磺酸溶解于乙酸乙酯中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将癸二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于乙酸乙酯中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例31
(1)、称量0.45mol4,4'-联苯二酚、0.05mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将4,4’-联苯二酚和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例32
(1)、称量0.36mol的对苯二酚、0.1mol的1,4-丁二醇、0.04mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、1,4-丁二醇和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为22000。
制备出的带有离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图见图5,可见其液晶织构。
实施例33
(1)、称量0.31mol的对苯二酚、0.1mol的双酚A、0.09mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的对苯二甲酰氯和0.1mol对辛二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、双酚A和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将对苯二甲酰氯和对辛二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为15000。
实施例34
(1)、称量0.42mol的对苯二酚、0.1mol的DDBA、0.08mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的辛二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、DDBA和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将辛二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为17000。
制备出的带有离子基团的液晶聚合物的偏光显微镜图见图6,可见其液晶织构。
实施例35
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.19mol的4,4’-二羟基二苯砜、0.01mol的2,5-二氨基苯磺酸和0.5mol的癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二羟基二苯砜和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应24h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
实施例36
(1)、称量0.26mol的对苯二酚、0.2mol4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯、0.04mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.04mol的己二酰氯和0.01mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例37
(1)、称量0.33mol的对苯二酚、0.1mol的对苯二胺、0.07mol的2,5-二氨基苯磺酸和0.5mol的己二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、对苯二胺和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为21000。
实施例38
(1)、称量0.03mol的对苯二酚、0.01mol的4,4’-二氨基二苯甲烷、0.01mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.04mol的己二酰氯和0.01mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯甲烷和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
实施例39
(1)、称量0.48mol的4,4’-二氨基二苯砜的、0.02mol2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将4,4’-二氨基二苯砜和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
实施例40
(1)、称量0.47mol3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、0.03mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对癸二酰氯,待用;
(2)、将3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为20000。
实施例41
(1)、称量0.35mol的对苯二酚和0.1mol4,4-二氨基-α,α‘-二甲基苄联氮和0.05mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.04mol的己二酰氯和0.01mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4-二氨基-α,α‘-二甲基苄联氮和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例42
(1)、称量0.35mol的对苯二酚、0.08mol的1,4-丁二醇、0.07mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、1,4-丁二醇和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将的己二酰氯和癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例43
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol的双酚A、0.1mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的对苯二甲酰氯和0.1mol对辛二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、双酚A和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将对苯二甲酰氯和对辛二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为24000。
实施例44
(1)、称量0.46mol的DDBA、0.04mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的辛二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将DDBA、2,5-二氨基苯磺酸溶解于溶剂DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将辛二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例45
(1)、称量0.25mol的对苯二酚、0.1mol的4,4’-二羟基二苯砜、0.1mol的DDBA和0.05mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的癸二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二羟基二苯砜和DDBA溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将癸二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例46
(1)、称量0.33mol的对苯二酚、0.1mol4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯、0.07mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4-羟基苯甲酸-4’-羟基苯酚酯和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至110℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为23000。
实施例47
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol的对苯二胺、0.1mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol辛二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、对苯二胺和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和辛二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为23000。
实施例48
(1)、称量0.3mol的对苯二酚和0.1mol的4,4’-二氨基二苯甲烷和0.1mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯甲烷和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为22000。
实施例49
(1)、称量0.25mol的对苯二酚、0.1mol4,4’-二氨基二苯砜的、0.1mol的4,4’-二氨基二苯甲烷、0.05mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对苯二甲酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、4,4’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯甲烷和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对苯二甲酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为22000。
实施例50
(1)、称量0.3mol的对苯二酚、0.1mol3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、0.1mol的2,5-二氨基苯磺酸、0.4mol的己二酰氯和0.1mol对癸二酰氯,待用;
(2)、将对苯二酚、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯和2,5-二氨基苯磺酸溶解于DMF中,得到混合液I;
(3)、将79mL的三乙胺加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将己二酰氯和对癸二酰氯溶解于DMF中,缓慢加入混合液II中,搅拌30min后;升温至120℃,反应36h;得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入乙醇析出,经多次洗滤,真空干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物,重均分子量为25000。
实施例51
将实施例7制得的带离子基团的液晶聚合物、PBT和ABS-38共混,PBT和ABS-38重量比为70/30,利用双螺杆挤出机熔融共混制备复合材料,共混时挤出机各段的温度(℃)分别为235、270、280、280、265,双螺杆挤出机转速为160转/分钟。不同液晶聚合物质量比下测得复合材料的物理机械性能见表1。
表1带离子基团的液晶聚合物、PBT和ABS-38复合材料的物理机械性能
5%带离子基团的液晶聚合物、PBT/ABS-38(70/30)复合材料的红外图像见图7,由图可见带离子基团的液晶聚合物(A)包围在分散相ABS-38(B)周围,介于两相之间,起到了界面粘结作用。
实施例52
将实施例37制得的带离子基团的液晶聚合物、PBT和PA1010共混,PBT和PA1010重量比为70/30,利用双螺杆挤出机熔融共混制备复合材料,共混时挤出机各段的温度(℃)分别为230、260、280、280、265,双螺杆挤出机的转速为150转/分钟。不同液晶聚合物质量比下测得复合材料的物理机械性能见表2。
表2带离子基团的液晶聚合物、PBT和PA1010复合材料的物理机械性能
图8中b图为3%带离子基团的液晶聚合物、PBT/PA1010(70/30)复合材料的SEM图,图8中a图是PBT/PA1010(70/30)复合材料中不含有带离子基团的液晶聚合物。由图可见PA1010分散相粒子的粒径尺寸较大,且分散不均匀,分散相的表明光滑,证实了两相间的界面粘结力小,相容性较差。随着带离子基团的液晶聚合物的加入,复合材料体系的形态结构发生了变化,分散相的粒径尺寸变小,且PBT和PA1010两相之间的界面开始模糊,分散相PA1010均匀的分散在PBT基体相中,这是由于带离子基团的液晶聚合物的加入,增加了基体和分散相界面粘结力,降低了二者之间的界面张力,增加了相容性。
Claims (9)
1.一种带有离子基团的液晶聚合物,其特征在于,所述带有离子基团的液晶聚合物是由二醇、二酚或二胺中的一种或几种,带有离子基团的单体与酰氯缩聚而成,所述带有离子基团的液晶聚合物是由R1、R2和R3,以(30~49):(1~20):50的摩尔比线形无规则排列的重均分子量为2000~30000的缩聚物,R1、R2和R3的摩尔比之和为100,R1为用式表示的结构单元和/或用式表示的结构单元,R2为用式表示的结构单元或用式表示的结构单元,R3为用式表示的结构单元,R为芳烃或烷烃。
2.如权利要求1所述的带有离子基团的液晶聚合物,其特征在于,所述带有离子基团的单体为如下结构式中的一种:
3.如权利要求1所述的带有离子基团的液晶聚合物,其特征在于,所述的二酚为如下结构式的一种或几种:
其中,a=1~2。
4.如权利要求1所述的带有离子基团的液晶聚合物,其特征在于,所述的二醇为如下结构式:
其中,b=2~12。
5.如权利要求1所述的带有离子基团的液晶聚合物,其特征在于,所述的二胺为如下结构式的一种或几种:
其中c=1~3,d=2~12。
6.如权利要求1所述的带有离子基团的液晶聚合物,其特征在于,所述的酰氯为和/或其中,n=1~3,m=2~12。
7.如权利要求1所述的带有离子基团的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、按摩尔比称量1~20%的带有离子基团的单体、50%的酰氯,余量为二醇、二酚或二胺中的一种或几种,待用;
(2)、将二醇、二酚或二胺中的一种或几种,带有离子基团的单体溶解于溶剂中,溶剂是DMF、THF、乙腈、乙酸乙酯或DMSO中的一种,得到混合液I;
(3)、将缚酸剂加入到所述混合液I中,得到混合液II;
(4)、将酰氯溶解于与步骤(2)所用相同的溶剂中,然后缓慢地滴加到所述混合液II中后,搅拌均匀,缓慢升温至60~120℃,反应12~36h,得到混合液III;
(5)、向混合液III中加入醇类物质,以析出固体,经多次洗滤、干燥,得到带有离子基团的液晶聚合物。
8.如权利要求7所述的带有离子基团的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中按摩尔比称量5~16%的带有离子基团的单体。
9.如权利要求7所述的带有离子基团的液晶聚合物的制备方法,其特征在于,所述的步骤(3)中,所述的缚酸剂为或
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