[发明专利]液晶聚合物原位复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，所述复合材料由带有离子基团的液晶聚合物和树脂复合而成，带有离子基团的液晶聚合物的质量为复合材料总质量的5‰～15％，余量为树脂；

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；

所述树脂为选自PP、PA1010、PBT、PC、PE和ABS-38中的两种。

2.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，所述两种树脂重量比为：PBT/PC＝2/3～3/2，PBT/ABS-38＝3/2～4/1，PBT/PA1010＝3/2～7/3，PBT/PP＝9/1～97/3。

3.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，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：

4.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，所述的二酚为如下结构式的一种或几种：

5.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，所述的二醇为如下结构式：

其中，b＝2～12。

6.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，所述二胺为如下结构式中的一种或几种：

7.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，酰氯为和/或其中，n＝1～3；m＝2～12。

8.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料，其特征在于，所述的液晶聚合物原位复合材料中加入增强材料和/或填充剂；增强材料为碳纤维或玻璃纤维，加入质量为所述的液晶聚合物原位复合材料质量的5％～30％，填充剂为无机物晶须、蒙脱土、碳纳米管或石墨烯中的至少一种，加入质量为所述的液晶聚合物原位复合材料质量的1％～10％。

9.如权利要求1所述的液晶聚合物原位复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：制备带有离子基团的液晶聚合物

(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；

步骤二：将步骤一制备的带有离子基团的液晶聚合物与树脂混合，经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机各区温度范围分别为210～235℃、220～270℃、235～280℃、225～265℃，双螺杆转速为120～250转/分钟，挤出的料条经过水槽冷却后切粒得到产品。

10.如权利要求8所述的液晶聚合物原位复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：制备带有离子基团的液晶聚合物

(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；

步骤二：将增强材料和/或填充剂、步骤一制备的带有离子基团的液晶聚合物与树脂混合，经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机各区温度范围为210～235℃、220～270℃、235～280℃、225～265℃，双螺杆转速为120～250转/分钟，挤出的料条经过水槽冷却后切粒得到产品。