[發(fā)明專利]一種高性能熱致液晶聚芳酯的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011087114.6
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112126205A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王陽;張彥
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波聚嘉新材料科技有限公司;寧波激智科技股份有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L27/18;C08G63/685;C09K19/38
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一種高性能熱致液晶聚芳酯的制備方法，它涉及一種低介電常數(shù)、高沖擊強度的熱致液晶聚芳酯的制備方法，其制備方法如下：一、將2,5?二羥基對苯二甲酸與對羥基苯甲酸，2?羥基?6?萘甲酸，乙酸酐和4?氨基吡啶以及抗氧化劑加入到聚合釜中通過熔融縮聚制備熱致液晶聚芳酯的預(yù)聚物；二、預(yù)聚物置于氮氣保護條件下在旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行固相縮聚反應(yīng)，得到高分子量聚合物粉末；三、高分子量聚合物粉末通過與聚四氟乙烯樹脂混煉后冷卻，牽伸制備初生聚芳酯；四、對初生聚芳酯進行熱處理。本發(fā)明所得熱致液晶聚芳酯介電常數(shù)小于3.0，介電損耗小于0.003，沖擊強度可達35～50kJ/m²，具有高尺寸安全性，優(yōu)異的力學(xué)性能和加工性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高性能熱致液晶聚芳酯的制備方法

背景技術(shù)

隨著5G時代的到來，光電及移動通訊對高頻高速傳輸提出了更高要求。信號傳輸中，信號的傳輸速率是與基板的介電常數(shù)(ε_r)有關(guān)。基板的介電常數(shù)在高頻處于穩(wěn)定狀態(tài)時，將有利于信號的快速傳輸和降低延遲；同時，基板的介電損耗越小，信號在基板內(nèi)部傳輸?shù)乃俣仍娇臁Ｋ越殡姵?shù)和介電損耗是衡量基板介電性能的最重要的參數(shù)，其次基板的其他性能，如耐濕性、耐熱性以及抗化學(xué)性等也是基板性能的衡量參數(shù)。

熱致液晶聚芳酯(TLCP)因其具備低吸濕、耐化性佳、高阻氣性以及低介電常數(shù)/介電耗損因子等特性受到關(guān)注，但是熱致液晶聚合物缺口沖擊強度不高，需要對其增韌增強，以及降低共混物的介電常數(shù)，以滿足電子電工、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域日益增加的需求。

為進一步降低LCP介電常數(shù)，通常會采用改性的方法，通過共混其他更低介電常數(shù)材料來降低共混物的介電常數(shù)，比如和相對介電常數(shù)較低的聚四氟乙烯(PTFE)共混。PTFE在所有的樹脂中具有較低的介電常數(shù)和介電損耗，在f＝10GHz其介電常數(shù)為2.1，介電損耗為0.004，在LCP中加入PTFE可以降低聚合物材料的介電常數(shù)和介電損耗，但由于聚四氟乙烯材料潤濕性能差，不能很好的被粘接，從而使得聚合物材料的沖擊強度降低。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上原因，本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)聚芳酯與PTFE良好的可粘結(jié)性，從而在降低材料介電常數(shù)和介電損耗時，同時提高聚合物材料的沖擊強度。

配位鍵理論認為PTFE的大分子只有單純的給電能力，對那些大多數(shù)只有單純的給電能力而接受電子能力很弱的膠粘劑具有很強的排斥性，并且難以用這些物質(zhì)在界面上生成配位鍵而產(chǎn)生有效的粘附作用。然而，PTFE可以和某些能形成較強氫鍵的物質(zhì)形成牢固的粘合，即該物質(zhì)必須能夠為氟原子提供有效的可形成氫鍵的氫原子。

本發(fā)明通過單體2,5-二羥基對苯二甲酸參與聚合反應(yīng)，使所得聚芳酯大分子鏈上存在大量的-OH、-COOH官能團，為氟原子提供有效的可形成氫鍵的氫原子，形成較強氫鍵的物質(zhì)形成牢固的粘合，因而在降低復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗時，同時提高聚合物材料的沖擊強度

本發(fā)明熱致液晶聚芳酯的制備方法按下列步驟實現(xiàn)：

一、將摩爾比為0.3:1:1的2,5-二羥基對苯二甲酸與對羥基苯甲酸、2-羥基-6-萘甲酸三種聚合單體，以及乙酸酐、4-氨基吡啶和氯化錫加入到鈦合金聚合釜中，在145～180℃之間保持4～9h，然后升溫至335℃，保溫3.5h后向鈦合金聚合釜內(nèi)充入氮氣，經(jīng)鈦合金聚合釜排出，粉碎、干燥后得到預(yù)聚物；

作為優(yōu)選，2,5-二羥基對苯二甲酸與對羥基苯甲酸、2-羥基-6-萘甲酸三種聚合單體摩爾比為(0.10～0.40):1:1；

作為優(yōu)選，所述2,5-二羥基對苯二甲酸與對羥基苯甲酸、2-羥基-6-萘甲酸三種聚合單體的純度大于99.3％；

作為優(yōu)選，所述乙酸酐的摩爾量為聚合單體對羥基苯甲酸與2,5-二羥基對苯二甲酸中羥基總摩爾數(shù)的1.2～3.5倍；