CN116903838A - 一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维布、覆铜板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维布、覆铜板；液晶聚合物的制备方法包括：将特定配比的五种单体6‑羟基‑2‑萘甲酸、4‑（4‑羧基‑3‑氟苯基）‑2‑甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸与酰基化试剂、催化剂混合，得到反应混合物；将所述反应混合物进行预聚合反应，得到预聚物；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。将本发明制得的纤维布用于覆铜板增强，复合得到的覆铜板剥离强度高，介电常数、介电损耗和吸水率均较低，可满足高频高速场景应用。

Description

一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维布、覆铜板
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种液晶聚合物、纤维及其制备方法、纤维布、覆铜板。
背景技术
随着5G高频通讯时代的到来以及各种电子零部件的小型化和高性能化的迅速发展，对作为通信设备传输信号主要载体的覆铜板（CCL），也提出了更高的要求。具体而言，覆铜板用介质材料的介电常数和介电损耗是影响信号传输和信号质量的重要指标。通常情况下，介质材料的介电常数越低，信号传输速度越快；介质材料的介电损耗越小，信号传输过程中的损耗越小，信号就越完整，特别是在高频传输场景中更为显著。
覆铜板介质材料主要由增强材料和粘结材料两部分构成。传统增强材料主要是电子级玻璃纤维布，其介电常数一般在6.0-6.2，与粘结材料复合制作的覆铜板介电常数通常在3.5-4.5，在Sub-6G以下信号传输速度和信号质量尚可，但将其应用于超过Sub-6G高频高速场景时信号时延问题凸显，其主要影响因素在于高频场景要求介质材料具有更低的介电常数，而传统电子级玻纤布的介电常数较高，不满足高频场景应用需求。另外，为了满足高频传输场景中覆铜板的其它性能要求，还要求作为增强材料的纤维布具有低的介电损耗、低的吸水率；低介电损耗能够确保信号传输的完整性，纤维布的吸水率过高，在使用过程中吸收的水分，会使得纤维布中可移动的偶极子的浓度增加，从而使纤维布的介电常数升高，影响覆铜板性能的稳定性。然而，现有的应用于覆铜板的纤维布，无法同时具备满足高频场景（超过Sub-6G高频高速场景）所需的低介电常数、低介电损耗和低吸水率。
发明内容
本发明解决的技术问题是：现有的应用于覆铜板的纤维布，无法同时具备满足高频场景所需的低介电常数、低介电损耗和低吸水率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种液晶聚合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：将五种单体6-羟基-2-萘甲酸、4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸与酰基化试剂、催化剂混合，得到反应混合物；其中，按摩尔百分数计，所述五种单体中的各单体占比如下：6-羟基-2-萘甲酸54-70mol%，4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚1.4-5mol%，对氨基苯酚1-8mol%，对苯二酚4.5-17.8mol%，对苯二甲酸12.5-22.3mol%；
步骤S2：将所述反应混合物进行预聚合反应，得到预聚物；
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。
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130-150℃下保温4-8h，然后升温至300-320℃，保温2-4h，粉碎处理后，于110-130℃下干燥2-3h，得到所述预聚物。
较佳地，所述步骤S3中，所述固相缩聚反应的温度为260-320℃，时间为10-48h。
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、戊酸酐、2-乙基己酸酐和马来酸酐中的一种；所述催化剂包括4-乙氨基吡啶、乙酸钾、乙酸锌、乙酸钠和二丁基氧化锡中的一种。
较佳地，所述酰基化试剂的添加量是所述五种单体中羟基和氨基总摩尔数的1.0-2.0倍，所述催化剂的添加重量为所述五种单体总重量的350-500ppm。
本发明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。
本发明还提供了一种纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤M1：将如上所述的液晶聚合物熔融、挤出后，供给至纺丝组件，通过所述纺丝组件喷出纤维丝，对所述纤维丝进行缓冷、环吹、牵伸定型、分丝收卷，得到初生纤维；
步骤M2：对所述初生纤维进行热处理，得到纤维。
本发明还提供了一种纤维，采用如上所述的纤维的制备方法制得。
本发明还提供了一种纤维布，包括如上所述的纤维。
本发明还提供了一种覆铜板，包括如上所述的纤维布。
与现有技术相比，本发明采用特定配比的6-羟基-2-萘甲酸、4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸在酰基化试剂、催化剂的作用下聚合，获得液晶聚合物；其中，单体4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚参与聚合反应，将氟原子引入分子结构，可降低电子极化度，有利于降低介电常数；通过在液晶聚合物中引入带有侧链的4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚与其它单体协同作用，削弱了大分子链之间的相互作用力，破坏了分子链的规整性，使得液晶聚合物的临界表面张力较小，具有低表面能，进而制得的纤维具有较低的表面自由能，宏观表现为较低的吸水率。本发明通过特定单体组合，使得分子链段上极性基团被牵制，偶极子取向程度降低，宏观表现为介电损耗下降，使得制得的纤维还具有更低的介电损耗。本发明提供的液晶聚合物制得的纤维具有低介电常数、低介电损耗和吸水率低等点，将采用该纤维制得的纤维布用于覆铜板增强，复合得到的覆铜板剥离强度高，介电常数、介电损耗和吸水率均较低，可满足高频高速场景应用。
附图说明
图1为本发明实施例中液晶聚合物的制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中覆铜板的结构示意图。
附图标记说明：
1、第一铜箔层，2、第一绝缘层，3、纤维布增强层，4、第二绝缘层，5、第二铜箔层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互组合。术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。以上术语涵盖术语“由……组成”和“基本上由……组成”。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。需要说明液晶聚合物是一种新型的高分子材料。
如图1所示，本发明实施例提供了一种液晶聚合物的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤S1：将五种单体6-羟基-2-萘甲酸、4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸与酰基化试剂、催化剂混合，得到反应混合物；其中，按摩尔百分数计，所述五种单体中的各单体占比如下：6-羟基-2-萘甲酸54-70mol%，4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚1.4-5mol%，对氨基苯酚1-8mol%，对苯二酚4.5-17.8mol%，对苯二甲酸12.5-22.3mol%；
步骤S2：将所述反应混合物进行预聚合反应，得到预聚物；
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。
液晶聚合物熔融粘度对于纺丝加工至关重要，粘度过高，同等温度和压力条件下，熔体挤出困难；粘度过低，丝线强度低，在拉伸过程中容易断丝。本发明实施例中制得的液晶聚合物的熔融粘度为40-60Pa·s，适用于纺丝加工。
与现有技术相比，本发明采用特定配比的6-羟基-2-萘甲酸、4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸在酰基化试剂、催化剂的作用下聚合，获得液晶聚合物；其中，单体4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚参与聚合反应，将氟原子引入分子结构，可降低电子极化度，有利于降低介电常数；通过在液晶聚合物中引入带有侧链的4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚与其它单体协同作用，削弱了大分子链之间的相互作用力，破坏了分子链的规整性，使得液晶聚合物的临界表面张力较小，具有低表面能，进而制得的纤维具有较低的表面自由能，宏观表现为较低的吸水率。本发明通过特定单体组合，使得分子链段上极性基团被牵制，偶极子取向程度降低，宏观表现为介电损耗下降，使得制得的纤维还具有更低的介电损耗。另外，4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚上的甲氧基中的氧原子具有很强的电负性，对苯环具有较强的诱导吸电子作用，使得苯环上电子云密度增大，电子云密度越大，反应活性越强，越有助于聚合反应进行。本发明提供的液晶聚合物制得的纤维具有低介电常数、低介电损耗和吸水率低等点，将采用该纤维制得的纤维布用于覆铜板增强，复合得到的覆铜板剥离强度高，介电常数、介电损耗和吸水率均较低，可满足高频高速场景应用。
本发明的一些实施例中，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：将所述反应混合物投入哈氏合金釜于130-150℃下保温4-8h，然后升温至300-320℃，保温2-4h，之后向哈氏合金釜中充入0.1-1.0MPa惰性气体，以将反应产物料经过直径为2-4mm、孔数为8-10个的放料阀门排出，粉碎，过20-30目筛，于110-130℃下干燥2-3h，得到所述预聚物。
本发明的一些实施例中，所述步骤S3中，所述固相缩聚反应在旋转窑中进行，所述固相缩聚反应的温度为260-320℃，时间为10-48h。
本发明的一些实施例中，所述步骤S1中，所述酰基化试剂包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、2-乙基己酸酐和马来酸酐中的一种；所述催化剂包括4-乙氨基吡啶、乙酸钾、乙酸锌、乙酸钠和二丁基氧化锡中的一种。
本发明的一些实施例中，所述酰基化试剂的添加量是所述五种单体中羟基和氨基总摩尔数的1.0-2.0倍，所述催化剂的添加重量为所述五种单体总重量的350-500ppm。
本发明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。
本发明还提供了一种纤维的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤M1：将如上所述的液晶聚合物熔融、挤出后，供给至纺丝组件，通过所述纺丝组件喷出纤维丝，对所述纤维丝进行缓冷、环吹、牵伸定型、分丝收卷，得到初生纤维；
步骤M2：对所述初生纤维进行热处理，得到纤维。
本发明的一些实施例中，所述步骤M1中，所述缓冷的温度为280-330℃，所述环吹的温度为270-320℃，所述牵伸定型的速度为800-1200m/min。
本发明的一些实施例中，所述步骤M2中，所述热处理的温度为280-330℃，时间为12-24h。
本发明还提供了一种纤维，采用如上所述的纤维的制备方法制得。
本发明还提供了一种纤维布，包括如上所述的纤维。具体而言，纤维布由经纱和纬纱编织而成；其中，所述经纱和所述纬纱均为上述纤维，所述纤维的纤度为50-2000D，所述纤维布的经密为10-22根/cm，纬密为10-22根/cm。
本发明还提供了一种覆铜板，包括如上所述的纤维布。具体而言，如图2所示，本发明的覆铜板从下至上依次包括第一铜箔层1、第一绝缘层2、纤维布增强层3、第二绝缘层4和第二铜箔层5，其中，所述纤维布增强层由如上所述的纤维布制成。示例性地，覆铜板的制备方法包括：按从下至上的顺序将铜箔、薄膜或树脂胶层、纤维布、薄膜或树脂胶层和铜箔依次叠合，然后置于压机中，于温度260-280℃、压力为0.2-3MPa下压合10-20min，制成覆铜板。本发明中得到的覆铜板剥离强度高，介电常数、介电损耗和吸水率均较低，可满足高频高速场景应用。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。表1为实施例1-4的原料中五种单体中6-羟基-2-萘甲酸、4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸的配比。
表1
实施例1
1.1 将按表1中1#配方配比的五种单体与占所述五种单体中羟基和氨基总摩尔数1.0倍的乙酸酐、占所述五种单体总重量350ppm的4-乙氨基吡啶混合，投入哈氏合金釜后于130℃下保温4h；然后以0.2℃/min的速度升温至300℃，保温4h；向哈氏合金釜中充入0.1MPa氮气，以将反应产物经过直径为4mm、孔数为8个的放料阀门排出，粉碎，过20目筛，于110℃下干燥3h，得到预聚物；
1.2 在氮气氛围下，所述预聚物在旋转窑中于260℃下进行固相缩聚反应48h，得到液晶聚合物；经检测，该液晶聚合物的熔融粘度为40Pa·s；
1.3 将所述液晶聚合物经过通过温度为300℃的挤出机熔融挤出，并供给至纺丝组件，通过纺丝组件喷出纤维丝，将纤维丝于280℃下进行缓冷，然后于270℃下进行环吹，再以1200m/min速度进行牵伸定型，最后分丝收卷，得到初生纤维；
1.4将初生纤维于280℃下热处理24h，得到成品纤维；
1.5将成品纤维不加捻使用喷气织机以22根/cm经密、22根/cm纬密平纹编织，得到厚度公差3.8%的纤维布。
实施例2
2.1 将按表1中2#配方配比的五种单体与占所述五种单体中羟基和氨基总摩尔数1.4倍的乙酸酐、占所述五种单体总重量400ppm的4-乙氨基吡啶混合，投入哈氏合金釜后于135℃下保温5h；然后以0.5℃/min的速度升温至310℃，保温3h；向哈氏合金釜中充入0.5MPa氮气，以将反应产物经过直径为2mm、孔数为10个的放料阀门排出，粉碎，过20目筛，于120℃下干燥2h，得到预聚物；
2.2 在氮气氛围下，所述预聚物在旋转窑中于280℃下进行固相缩聚反应24h，得到液晶聚合物；经检测，该液晶聚合物的熔融粘度为48Pa·s；
2.3 将所述液晶聚合物经过通过温度为310℃的挤出机熔融挤出，并供给至纺丝组件，通过纺丝组件喷出纤维丝，将纤维丝于300℃下进行缓冷，然后于280℃下进行环吹，再以1000m/min速度进行牵伸定型，最后分丝收卷，得到初生纤维；
2.4将初生纤维于300℃下热处理20h，得到成品纤维；
2.5将成品纤维不加捻使用喷气织机以20根/cm经密、20根/cm纬密平纹编织，得到厚度公差4.1%的纤维布。
实施例3
3.1 将按表1中3#配方配比的五种单体与占所述五种单体中羟基和氨基总摩尔数1.6倍的乙酸酐、占所述五种单体总重量430ppm的4-乙氨基吡啶混合，投入哈氏合金釜后于145℃下保温6h；然后以0.8℃/min的速度升温至310℃，保温3h；向哈氏合金釜中充入0.8MPa氮气，以将反应产物经过直径为4mm、孔数为8个的放料阀门排出，粉碎，过30目筛，于120℃下干燥2h，得到预聚物；
3.2 在氮气氛围下，所述预聚物在旋转窑中于300℃下进行固相缩聚反应14h，得到液晶聚合物；经检测，该液晶聚合物的熔融粘度为60Pa·s；
3.3 将所述液晶聚合物经过通过温度为330℃的挤出机熔融挤出，并供给至纺丝组件，通过纺丝组件喷出纤维丝，将纤维丝于310℃下进行缓冷，然后于300℃下进行环吹，再以900m/min速度进行牵伸定型，最后分丝收卷，得到初生纤维；
3.4将初生纤维于310℃下热处理16h，得到成品纤维；
3.5将成品纤维不加捻使用喷气织机以15根/cm经密、15根/cm纬密平纹编织，得到厚度公差3.9%的纤维布。
实施例4
4.1 将按表1中4#配方配比的五种单体与占所述五种单体中羟基和氨基总摩尔数2.0倍的乙酸酐、占所述五种单体总重量500ppm的4-乙氨基吡啶混合，投入哈氏合金釜后于130℃下保温4h；然后以1.0℃/min的速度升温至320℃，保温2h；向哈氏合金釜中充入1.0MPa氮气，以将反应产物经过直径为2mm、孔数为8个的放料阀门排出，粉碎，过30目筛，于130℃下干燥2h，得到预聚物；
4.2 在氮气氛围下，所述预聚物在旋转窑中于320℃下进行固相缩聚反应10h，得到液晶聚合物；经检测，该液晶聚合物的熔融粘度为54Pa·s；
4.3 将所述液晶聚合物经过通过温度为350℃的挤出机熔融挤出，并供给至纺丝组件，通过纺丝组件喷出纤维丝，将纤维丝于330℃下进行缓冷，然后于320℃下进行环吹，再以800m/min速度进行牵伸定型，最后分丝收卷，得到初生纤维；
4.4将初生纤维于330℃下热处理12h，得到成品纤维；
4.5将成品纤维不加捻使用喷气织机以10根/cm经密、10根/cm纬密平纹编织，得到厚度公差4.0%的纤维布。
对比例1
与实施例3的不同之处在于，将单体4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚替换成等摩尔含量的4'-羟基联苯-4-羧酸，其它与实施例3相同。经检测，对比例1中制得的液晶聚合物的熔融粘度为45Pa·s，对比例1中制得的纤维布公差为4.4%。
对比例2
与实施例3的不同之处在于，参与聚合的单体中不含有4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚，4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚被等摩尔含量（4mol%）的6-羟基-2-萘甲酸替代，即参与聚合的单体中6-羟基-2-萘甲酸的摩尔分数由实施例3中的60mol%变为64mol%，其它与实施例3相同。经检测，对比例2中制得的液晶聚合物熔融粘度为68Pa·s。由于聚合得到的液晶聚合物熔融粘度较高，与实施例3相比在相同工艺条件下，液晶聚合物无法正常熔融挤出至喷丝组件。
对比例3
与实施例3的不同之处在于，将单体6-羟基-2-萘甲酸替换成等摩尔量的对羟基苯甲酸，其它与实施例3相同。经检测，对比例3中制得的液晶聚合物熔融粘度为仅27Pa·s，由于熔体粘度过小，在纺丝过程中断丝严重。
对比例4
与实施例3的不同之处在于，将单体对苯二甲酸替换成等摩尔量的间苯二甲酸，其它与实施例3相同。经检测，对比例4中制得的液晶聚合物熔融粘度为仅36Pa·s，粘度偏低，在纺丝过程出现断丝现象。这是由于对苯二甲酸较间苯二甲酸更具分子对称性，分子间排布更加紧密，分子之间作用力更强，分子链刚性更好，熔体粘度也更高，当将对苯二甲酸替换成间苯二甲酸参与聚合时，获得的液晶聚合物分子链柔性增大，活动能力增强，熔体粘度降低。
实验例
需要说明的是，本发明涉及的测试方法分别如下：
拉伸强度：在温度20±2℃、湿度60±3％条件下按照GB/T19975-2005方法测定。
介电常数和介电损耗因子：自由空间法。
吸水率：GB/T 6283-2008（120℃/3min）。
纤维布厚度公差；先采用GB-T 3820-1997 测试方法对纤维织布的任意位置沿着垂直流动方向每隔3cm测定厚度，连续测定8次，测量值的最大值设为Dmax、最小值设为Dmin、平均值设为Da，用下式来定义厚度公差百分比通过下式计算得到，厚度公差百分比＝(Dmax-Dmin)/Da×100％。
纤维纺丝性的测试方法：
在纤维卷取过程中，观察纤维是否有断丝现象，通常按照以下标准进行释义：
O：正常速度卷取时不会断丝；
Δ：正常卷取速度有断丝，卷取速度下降时不会断丝；
X：即使卷取速度下降也会断丝。
对实施例1-4及对比例1-4中制得的纤维的纺丝性、拉伸强度、介电常数、介电损耗因子、吸水率等进行测量，测试结果见表2，由表2可以看出，对比例1-4中，仅对比例1中制得的纤维纺丝性良好，对比例2-4中制得的纤维纺丝性较差，断丝严重或出现断丝现象；相比于对比例1，实施例1-4中制得的纤维同时具有更低的介电常数、更低的介电损耗和更低的吸水率，而且纤维的拉伸强度也较高。这是由于4'-羟基联苯-4-羧酸与4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚分子结构不同，4'-羟基联苯-4-羧酸不含有侧链甲氧基和氟基团，使得制得的纤维介电常数、介电损耗及吸水率明显增加。
表2
需要说明的是，由于对比例2中制得的液晶聚合物无法正常挤出制成纤维，因此无相关的纤维性能测试数据，对应项用“--”表示。表2中符号“O”、“Δ”、 “X”分别代表纤维纺丝性的等级，在上文测试方法中有明确的解释说明。
应用例
如图2所示，将实施例3中制得的纤维布用于制作CCL，该CCL从下至上依次包括第一铜箔层1、第一绝缘层2、纤维布增强层3、第二绝缘层4和第二铜箔层5，其中，所述纤维布增强层由实施例3中的纤维布制成。示例性地，CCL的制备方法包括：按从下至上的顺序将铜箔、薄膜或树脂胶层、纤维布、薄膜或树脂胶层和铜箔依次叠合，然后置于压机，于温度270℃、压力为1.6MPa下压合15min，制成CCL，该CCL具有较高的剥离强度，剥离强度为1.19N/mm。将该CCL进行介电性能（10GHz）测试，并进行吸水率测试，测试结果表明，该CCL的介电常数为3.06，介电损耗因子为0.002，吸水率为0.03%，能够满足高频场景应用要求（高频场景CCL的性能要求为10GHz下介电常数小于3.2，介电损耗因子小于0.003，吸水率小于0.05%）。可见，采用实施例3制得的纤维布制成的CCL的性能可以满足高频场景应用要求。
另外，需要说明的是，虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将五种单体6-羟基-2-萘甲酸、4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对苯二酚、对苯二甲酸与酰基化试剂、催化剂混合，得到反应混合物；其中，按摩尔百分数计，所述五种单体中的各单体占比如下：6-羟基-2-萘甲酸54-70mol%，4-（4-羧基-3-氟苯基）-2-甲氧基苯酚1.4-5mol%，对氨基苯酚1-8mol%，对苯二酚4.5-17.8mol%，对苯二甲酸12.5-22.3mol%；
步骤S2：将所述反应混合物进行预聚合反应，得到预聚物；
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。
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130-150℃下保温4-8h，然后升温至300-320℃，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260-320℃，时间为10-48h。
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、戊酸酐、2-乙基己酸酐和马来酸酐中的一种；所述催化剂包括4-乙氨基吡啶、乙酸钾、乙酸锌、乙酸钠和二丁基氧化锡中的一种。
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五种单体中羟基和氨基总摩尔数的1.0-2.0倍，所述催化剂的添加重量为所述五种单体总重量的350-500ppm。
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物的制备方法制得。
7.一种纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤M1：将如权利要求6所述的液晶聚合物熔融、挤出后，供给至纺丝组件，通过所述纺丝组件喷出纤维丝，对所述纤维丝进行缓冷、环吹、牵伸定型、分丝收卷，得到初生纤维；
步骤M2：对所述初生纤维进行热处理，得到纤维。
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。
9.一种纤维布，其特征在于，包括如权利要求8所述的纤维。
10.一种覆铜板，其特征在于，包括如权利要求9所述的纤维布。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201105705A (en) * 2009-08-13 2011-02-16 Toray Industries Liquid crystal polyester and the manufacturing process thereof
JP2014005561A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Teijin Ltd 補強用ポリエステル繊維の製造方法
JP6705538B2 (ja) * 2018-11-20 2020-06-03 東レ株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物、積層体および液晶ポリエステル樹脂フィルム
CN113683868A (zh) * 2021-09-30 2021-11-23 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种用于5g通信柔性覆铜板的液晶聚合物薄膜及其制备方法
CN113683759A (zh) * 2021-08-31 2021-11-23 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种高模量热致性液晶聚芳酯薄膜及其制备方法和应用
CN113789036A (zh) * 2021-09-08 2021-12-14 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种低介电常数液晶聚合物薄膜及其制备方法
CN114853992A (zh) * 2022-04-26 2022-08-05 四川大学 可溶低介电常数低介电损耗阻燃全芳共聚酯及其制备方法和应用
JP2022156738A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 Ｅｎｅｏｓ株式会社 積層体
US20230094406A1 (en) * 2020-02-14 2023-03-30 Eneos Corporation Liquid crystal polyester, method for producing liquid crystal polyester, resin solution, metal-clad laminate, and method for producing metal-clad laminate
CN115961374A (zh) * 2022-12-27 2023-04-14 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种热致液晶聚合物纤维、无纬布及其制备方法和应用
CN116023638A (zh) * 2022-12-30 2023-04-28 浙江甬川聚嘉新材料科技有限公司 一种纤维级热致液晶聚芳酯及其纤维制品

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201105705A (en) * 2009-08-13 2011-02-16 Toray Industries Liquid crystal polyester and the manufacturing process thereof
JP2014005561A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Teijin Ltd 補強用ポリエステル繊維の製造方法
JP6705538B2 (ja) * 2018-11-20 2020-06-03 東レ株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物、積層体および液晶ポリエステル樹脂フィルム
US20230094406A1 (en) * 2020-02-14 2023-03-30 Eneos Corporation Liquid crystal polyester, method for producing liquid crystal polyester, resin solution, metal-clad laminate, and method for producing metal-clad laminate
JP2022156738A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 Ｅｎｅｏｓ株式会社 積層体
CN113683759A (zh) * 2021-08-31 2021-11-23 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种高模量热致性液晶聚芳酯薄膜及其制备方法和应用
CN113789036A (zh) * 2021-09-08 2021-12-14 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种低介电常数液晶聚合物薄膜及其制备方法
CN113683868A (zh) * 2021-09-30 2021-11-23 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种用于5g通信柔性覆铜板的液晶聚合物薄膜及其制备方法
CN114853992A (zh) * 2022-04-26 2022-08-05 四川大学 可溶低介电常数低介电损耗阻燃全芳共聚酯及其制备方法和应用
CN115961374A (zh) * 2022-12-27 2023-04-14 宁波聚嘉新材料科技有限公司 一种热致液晶聚合物纤维、无纬布及其制备方法和应用
CN116023638A (zh) * 2022-12-30 2023-04-28 浙江甬川聚嘉新材料科技有限公司 一种纤维级热致液晶聚芳酯及其纤维制品

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴磊;李若松;叶光斗;徐建军;刘鹏清;: "热致性液晶聚芳酯的相对分子质量控制与性能", 高分子材料科学与工程, no. 04, pages 51 - 57 *
张建庭;王坤;赵德明;谢品赞;金宁人;: "多羟基对苯二甲酸类化合物的合成与应用研究进展", 应用化学, no. 11, pages 1241 - 1251 *

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Denomination of invention: A liquid crystal polymer, fiber and its preparation method, fiber cloth, copper-clad laminate

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Pledgee: Kunlun Trust Co.,Ltd.

Pledgor: NINGBO JUJIA NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2024980039100