[发明专利]一种基于2-(4-羟基苯基)-5-羧基吡啶并咪唑的聚芳酯的制备方法

说明书

一种基于2‑(4‑羟基苯基)‑5‑羧基吡啶并咪唑的聚芳酯的制备方法，本发明涉及一种基于2‑(4‑羟基苯基)‑5‑羧基吡啶并咪唑的聚芳酯的制备方法，它为了解决现有制备热致液晶聚芳酯的方法复杂，聚芳酯纤维的拉伸强度较低的问题。制备方法：一、将对羟基苯甲酸与2‑(4‑羟基苯基)‑5‑羧基吡啶并咪唑，乙酸酐和4‑甲氨基吡啶以及抗氧化剂加入到聚合釜中通过熔融缩聚制备热致液晶聚芳酯的预聚物；二、预聚物置于氮气保护条件下在旋转窑内进行固相缩聚反应，得到高分子量聚合物粉末；三、高分子量聚合物粉末经过混炼后冷却，牵伸制备初生聚芳酯；四、对初生聚芳酯进行热处理。本发明热致液晶聚芳酯纤维的制备方法操作简单，最终得到的聚芳酯纤维的拉抻强度可达180～210MPa。

技术领域

本发明涉及一种基于2-(4-羟基苯基)-5-羧基吡啶并咪唑的聚芳酯的制备方法。

背景技术

热致液晶聚芳酯(TLCP)具有优良的耐紫外线屏蔽性、耐冲击性、表面硬度和耐蠕变性能。聚芳酯属自熄性塑料，不燃。在不含阻燃剂的情况下，厚度1.6mm的试样可达到UL94V-0级水平。它具有常规聚合物无法比拟的出色性能和极广的应用范围，使众多研究者对热致性液晶聚芳酯展开了大规模的研究。

目前，制备液晶聚芳酯高性能纤维只有美国和日本等少数几家公司掌握了生产的关键技术，国内已进行多年的TLCP研发，近年来也开始产业化的探索。国内专利200410054025.6报道了一种液晶共聚酯的固态制备方法，具体是将熔融聚合后的预聚体进行数十小时的固态聚合来制备高分子量的液晶聚酯。但该方法明显存在着生产周期过长的问题，不适合工业化大规模连续生产。美国专利4,169,933描述了一种含有从氢醌、对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸及4-羟基苯甲酸转化而来的重复单元的聚合物制备方法。美国专利5,079,289、5,097,001以及5,221，730描述了含有自氢醌、对苯二甲酸、间苯二甲酸及4-羟基苯甲酸转化而来的重复单元的聚合物制备方法。美国专利5,492,946涉及LCP，美国专利4,851，497涉及芳族聚酯。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有制备热致液晶聚芳酯的过程繁琐复杂，聚芳酯的拉伸强度较低的问题，而提供一种基于2-(4-羟基苯基)-5-羧基吡啶并咪唑的聚芳酯的制备方法。

本发明热致液晶聚芳酯的制备方法按下列步骤实现：

一、将聚合单体摩尔比为(0.3～3.0):1的对羟基苯甲酸与2-(4-羟基苯基)-5-羧基吡啶并咪唑，乙酸酐和4-甲氨基吡啶以及锡粉加入到哈氏合金聚合釜中，在120～165℃之间保持7～10h，然后升温至325℃，保温2h后向哈氏合金聚合釜内充入氮气，经哈氏合金聚合釜排出，粉碎、干燥后得到预聚物；

二、将步骤一得到的预聚物置于氮气保护条件下，以185～210℃于旋转窑内进行固相缩聚反应，得到高分子量聚合物粉末；

三、将步骤二得到的高分子量聚合物粉末经过单螺杆挤出机在310～345℃下混炼，排气后再经计量泵和组件，环吹风冷却后，牵伸，切粒后得到初生聚芳酯；

四、在氮气保护条件下，对初生聚芳酯进行热处理，得到热致液晶聚芳酯。

本发明热致液晶聚芳酯的制备方法操作简单，反应条件易于控制，步骤二制备的聚合物粉末的重均分子量为3.8×10⁴～9.3×10⁴，分子量高。制备过程能够在聚合釜和单螺杆挤出机中实施，便于进行连续化生产，拉伸强度可达到95～140MPa，再经过热处理后最终得到的热致液晶聚芳酯的拉抻强度可达180～210MPa。解决了以往热致液晶聚芳酯制备步骤繁琐，条件不易控制，质量不稳定，成品强度较低的缺点。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式热致液晶聚芳酯的制备方法按下列步骤实施：