[发明专利]一种高分子量液晶聚酯及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于液晶聚酯制备技术领域，特别涉及一种高分子量液晶聚酯及其制备方法和应用。

背景技术

液晶聚酯在聚合物中独具特色，其具有优异的机械性能、阻燃性能且易于加工。因此，液晶聚酯在高性能应用领域，尤其是电子与电气应用领域中具有重要的作用。

制备液晶聚酯的方法通常包含如下步骤：（1）在反应容器中缩聚反应单体；（2）将所生产的聚合物以熔融态从反应容器中排出，并使其固化；（3）使固化的聚合物进行固相聚合从而增大分子量。（可参见US2003-0088053A、JP-A-2002-146003、JP-A-2005-75843）

在此基础上，日本专利JP-A-06-256485、JP-A-02-86412研究了通过粉碎上述步骤（2）中得到的固化聚合物以提高传热效率，从而缩短了上述步骤（3）的聚合时间。此外，中国专利CN102850537A公开了通过控制用于固相聚合的粉碎品的堆积密度以提高生产率的方法。

然而，从缩短液晶聚酯的制备时间同时获得高分子量液晶聚酯的观点出发，以上任一种方法都难以令人满意。

提高液晶聚合物分子量的一般方法是在预聚合阶段延长熔融缩聚的反应时间或延长固相聚合阶段的反应时间。然而，前一种方法由于反应物在高温下停留时间较长，易发生热降解等副反应，导致产品品质下降；后一种方法的缺点是反应时间很长，从经济方面考虑成本较高。

扩链法是一种可以快速提高聚合物分子量的有效方法，常被应用于聚酯、聚酰胺、聚氨酯等聚合物的制备。工业生产使用的扩链剂一般是含有多官能团的物质，如多元醇、异氰酸酯、恶唑啉类物质等。在扩链反应过程中，扩链剂的官能团与反应物的官能团发生化学反应，在两聚合物分子链之间“架桥”，从而起到使反应物分子链增长的作用。

使用扩链剂对聚合物进行扩链时，通常要求所使用的聚合物分子量不能太高，以保证聚合物中分子链的端基具备较高活性。所以当使用扩链法时，在聚合物的合成过程中，只需要制备分子量适中，有利于扩链反应的预聚物即可；同时，扩链反应发生非常迅速，在较短时间内，例如在挤塑机中将预聚物与扩链剂混炼即可完成。

另一方面，亚磷酸酯类化合物在聚酯的合成中通常用作抗氧剂，可以起到抑制聚酯在高温下热降解及热氧化降解的作用。例如中国发明专利CN1283748C公开了一种在双螺杆挤出机中用填料进行复配时添加亚磷酸二苯酯作为稳定剂的液晶聚酯树脂组合物，其具有改进的耐热稳定性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种缩短液晶聚酯的制备时间同时获得高分子量液晶聚酯的方法，该方法能够大大提高生产率。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的高分子量液晶聚酯。

本发明再一目的在于提供上述高分子量液晶聚酯在电子电器中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种缩短液晶聚酯的制备时间获得高分子量液晶聚酯的制备方法，该方法将原料单体熔融缩聚制备得到预聚物，预聚物固相聚合后与亚磷酸酯类化合物熔融共混，得到高分子量液晶聚酯。

上述方法具体包括以下步骤：

（1）将原料单体在熔融聚合容器中进行熔融缩聚以得到预聚物；

（2）将预聚物冷却固化并造粒，在固相聚合容器中进行固相聚合得到分子量进一步增大的聚合物颗粒；

（3）将所述聚合物颗粒在挤塑机中与亚磷酸酯类化合物熔融共混，得到高分子量液晶聚酯。

所述原料单体为具有式（1）～（3）任一所示结构化合物中的至少一种：

（1）HO-Ar¹-COOH；

（2）HO-Ar²-OH；

（3）HOOC-Ar³-COOH；

其中，Ar¹为1,4-亚苯基或2,6-亚萘基；Ar²为1,3-亚苯基、1,4-亚苯基或4,4’-亚联苯基；Ar³为1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、2,6-亚萘基或4,4’-亚联苯基。

优选地，所述的原料单体指4-羟基苯甲酸、2-羟基-6-萘酸、间苯二酚、对苯二酚、4,4’-联苯酚、对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸和4,4’-联苯二甲酸中的至少一种。

所述原料单体缩聚为预聚物后衍生得到的对应重复单元如式（1’）～（3’）所示：

（1’）-O-Ar¹-CO-；