[發明專利]一種含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711133961.X
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107759780B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 楊榮;李錦春;丁律;張鑫;陳威龍
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08G63/688
• 分類號: C08G63/688;C08G63/672;C09K19/54;C08L23/12;C08L67/02
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本發明屬于熱致液晶離聚物共聚酯及其合成制備領域，特別涉及一種含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑及其制備方法和應用：將間苯二甲酸二甲酯?5?磺酸鈉與聯苯二氧己醇在催化劑作用下混合并加熱攪拌反應；再加入苯基丁二酸，加熱后抽真空繼續反應，反應結束后冷卻。采用該含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑改性聚丙烯，提高了聚丙烯基體中β晶的含量，使得液晶離聚物在低分子量的情況下也能形成穩定的成核中心。

技術領域

本發明屬于熱致液晶離聚物共聚酯及其合成制備領域，特別涉及一種含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑及其制備方法和應用。

背景技術

液晶離聚物(LCI)是帶有離子基團的液晶聚合物，它不僅有著液晶聚合物良好的機械性能、加工性能，而且也有著離聚物的離子傳遞特性，這種雙重特性使得液晶離聚物成為了研究的焦點。

發明內容

本發明提供了一種含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑，具體結構如下，

該結構由如下結構單元[I]、[II]、[III]無規組成，

其中，[I]的摩爾份數占所有結構單元的50％，[II]的摩爾份數占所有結構單元的0.1～10％，其余為[III]。

本專利還提供了一種上述含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑的制備方法：

(1)將間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉與聯苯二氧己醇在催化劑作用下混合并加熱攪拌反應，

其中，間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉與聯苯二氧己醇的摩爾比為0.1～10：100，

加熱攪拌反應時，反應溫度為190℃，反應時間為1h，同時通入氮氣，

催化劑為乙酸鋅、三氧化二銻、鈦酸四丁酯、醋酸錳、二烷基氧化錫或乙二醇銻，

間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉與聯苯二氧己醇的結構式分別如下：

(2)向步驟(1)反應后的體系中加入苯基丁二酸，并加熱反應，

其中，苯基丁二酸與步驟(1)中聯苯二氧己醇的摩爾比為99.9～90：100，

反應溫度為180℃，反應時間為3h，同時通入氮氣，

苯基丁二酸的結構式如下：

(3)將步驟(2)反應后的體系抽真空后繼續加熱反應，反應結束后冷卻，

其中，控制真空度小于30Pa，加熱反應的溫度為190℃，反應時間為4h。

本發明還提供了一種上述含有磺酸鹽基團的熱致液晶離聚物β成核劑的應用，即采用該成核劑改性聚丙烯，

首先，本方案中液晶高分子主鏈上的側基苯環能夠使液晶高分子變為折疊鏈構象，而堆疊的苯環間存在有π-π堆積相互作用，由此形成短程的有序苯環結構即為成核中心，因此帶有這類結構的液晶高分子能夠作為等規聚丙烯(iPP)的β成核劑，誘導PP生成β晶型，從微觀角度改善聚丙烯的力學性能，

但是，由于π-π堆積相互作用是一種較弱的相互作用，因此要形成穩定的成核中心，必須要很高的分子量，而高的分子量在相同質量下其有效摩爾數必然減少，因此添加量需要較高才會有實際的效果；

引入其他基團作為側鏈理論上看會破壞原分子結構的規整性、有序性，甚至改變分子鏈的構型，這會不利于成核；但是從本專利的實際效果看來，磺酸鹽離子基團的引入卻反而提高了聚丙烯基體中β晶的含量，使得液晶離聚物在低分子量的情況下也能形成穩定的成核中心，提高成核效率。