本发明涉及高分子材料的
技术领域：
，尤其是涉及一种液晶高分子聚合物及其与环氧树脂共混的复合材料和制备方法。
背景技术：
：液晶高分子聚合物是一种新型高性能工程塑料，其英文名为liquidcrystalpolymer，简称为lcp。由于具有优良的热稳定性、耐热性、阻燃性及耐化学药品性，液晶高分子聚合物在工业领域中有很广泛的应用。液晶高分子聚合物通常采用聚合反应的制备方法制备得到，且以熔融缩聚为主。全芳香族lcp多辅以固相缩聚以制得高分子量产品，非全芳香族lcp常采用一步或二步熔融聚合制取产品。由于采用的单体不同，制得的液晶聚酯的加工性、耐候性和其他性能也不同。同时，不同的填料以及不同的填料添加量也在很大程度上影响聚合物的性能。在采用液晶高分子聚合物形成的制件中，其力学性能不能很好地满足电子器件等领域的要求。因此，有必要对液晶高分子聚合物的原料和辅料进行优化，使其性能更优良，应用到更多的产品中。技术实现要素：为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种液晶高分子聚合物，并将该液晶高分子聚合与环氧树脂共混形成复合材料，同时还提供了这种复合材料的制备方法。采用该复合材料生产得到的产品，其力学性能得到大幅度的提高，拓展了环氧树脂的应用领域。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种液晶高分子聚合物，所述液晶高分子聚合物具有以下结构式：；其中，n=2、4、6或8。作为本发明技术方案的进一步描述，所述液晶高分子聚合物由对苯二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯采用高温溶液缩合反应法制备而得，所述4-4双(二羟基烷氧基)联苯具有以下结构式：；其中，n=2、4、6或8。作为本发明技术方案的进一步描述，所述液晶高分子聚合物的制备方法具体如下：取二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯，按原料摩尔比的二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)：4-4双(二羟基烷氧基)联苯=15：（13-15）的比例，装入带有磁力搅拌装置及氮气导管的反应器中，先通入干燥氮气15分钟，之后以1℃/2min的升温速率逐渐升高温度至200℃，持续通入氮气，并继续升温在220℃，在恒温条件下反应10h；反应结束后冷却至室温，加入二氯甲烷并充分抽滤，再加入热四氢呋喃，真空烘干，研磨即得液晶高分子聚合物。本申请还提供了采用上述的液晶高分子聚合物与环氧树脂共混的复合材料，按重量份数，包括以下组分：环氧树脂40-80份；液晶高分子聚合物2-15份；偶联剂2-8份；脱模剂0.2-1.2份；中和剂0.2-0.8份固化剂5-10份。作为本发明技术方案的进一步描述，所述环氧树脂为不同分子量的双酚a型、双酚f型、线性酚醛型、环氧化烯烃类、环氧化聚合物的一种或几种的混合物。作为本发明技术方案的进一步描述，所述偶联剂为硅烷偶联剂。作为本发明技术方案的进一步描述，所述脱模剂为硅氧烷类脱模剂；所述中和剂为胺类中和剂。作为本发明技术方案的进一步描述，所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜。优选地，本申请提供了一种液晶高分子聚合物与环氧树脂共混的复合材料，按重量份数，包括以下组分：环氧树脂80份；液晶高分子聚合物5份；偶联剂5份；脱模剂1份；中和剂0.5份固化剂8.5份。进一步地，本申请还提供了上述复合材料的制备方法，按重量份数，取环氧树脂、液晶高分子聚合物和固化剂，将液晶高分子聚合物加入到环氧树脂中，并加热至200℃，使液晶高分子聚合物和环氧树脂混合均匀，迅速冷却至室温，加入固化剂dds，加热至140-160℃；待固化剂全部熔化后，倒入已加热的模具中，并将模具放入真空干燥箱中抽气20min，之后将模具放入恒温烘箱中，进行固化，脱模即得液晶高分子和环氧树脂共混的复合材料。基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：（1）本发明提供的液晶高分子聚合物，采用了特定的材料二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯进行高温缩合反应而成，其反应效率高；形成的液晶高分子聚合物结构与现有的聚合物结构不同，具有高强度，高模量的力学性能。（2）本发明提供的液晶高分子聚合物与环氧树脂共混的复合材料，由于液晶高分子聚合物的加入，以环氧树脂为基体的复合材料冲击强度获得提高，韧性变好，冲击断口变得粗糙，有利于吸收冲击能量，而且热变形温度和弯曲强度等力学性能得到提升；同时，在降低储能模量的同时提高了复合材料的玻璃化转变温度，5%失重温度也有所提高。（3）本发明提供的复合材料的制备方法，采用加热混匀的方法使液晶高分子聚合物与环氧树脂共混在一起，操作简单，容易加工，具有良好的脱模性；而且对设备无特殊要求，反应效率高，适合规模化生产。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述，实施例给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。实施例1一种液晶高分子聚合物，稿液晶高分子聚合物具有以下结构式：；其中，n=4。且，该液晶高分子聚合物由对苯二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯采用高温溶液缩合反应法制备而得，该4-4双(二羟基烷氧基)联苯具有以下结构式：；其中，n=4。该液晶高分子聚合物的制备方法具体如下：取二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯，按原料摩尔比的二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)：4-4双(二羟基烷氧基)联苯=15：13的比例，装入带有磁力搅拌装置及氮气导管的反应器中，先通入干燥氮气15分钟，之后以1℃/2min的升温速率逐渐升高温度至200℃，持续通入氮气，并继续升温在220℃，在恒温条件下反应10h；反应结束后冷却至室温，加入二氯甲烷并充分抽滤，再加入热四氢呋喃，真空烘干，研磨即得液晶高分子聚合物。实施例2一种液晶高分子聚合物，稿液晶高分子聚合物具有以下结构式：；其中，n=6。且该液晶高分子聚合物由对苯二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯采用高温溶液缩合反应法制备而得，该4-4双(二羟基烷氧基)联苯具有以下结构式：；其中，n=6。该液晶高分子聚合物的制备方法具体如下：取二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯，按原料摩尔比的二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)：4-4双(二羟基烷氧基)联苯=15：13的比例，装入带有磁力搅拌装置及氮气导管的反应器中，先通入干燥氮气15分钟，之后以1℃/2min的升温速率逐渐升高温度至200℃，持续通入氮气，并继续升温在220℃，在恒温条件下反应10h；反应结束后冷却至室温，加入二氯甲烷并充分抽滤，再加入热四氢呋喃，真空烘干，研磨即得液晶高分子聚合物。实施例3一种液晶高分子聚合物，稿液晶高分子聚合物具有以下结构式：；其中，n=8。且该液晶高分子聚合物由对苯二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯采用高温溶液缩合反应法制备而得，该4-4双(二羟基烷氧基)联苯具有以下结构式：；其中，n=8。该液晶高分子聚合物的制备方法具体如下：取二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)和4-4双(二羟基烷氧基)联苯，按原料摩尔比的二甲酰双(4-氧基苯甲酰氯)：4-4双(二羟基烷氧基)联苯=15：13的比例，装入带有磁力搅拌装置及氮气导管的反应器中，先通入干燥氮气15分钟，之后以1℃/2min的升温速率逐渐升高温度至200℃，持续通入氮气，并继续升温在220℃，在恒温条件下反应10h；反应结束后冷却至室温，加入二氯甲烷并充分抽滤，再加入热四氢呋喃，真空烘干，研磨即得液晶高分子聚合物。实施例4将实施例1的液晶高分子聚合物与环氧树脂共混形成复合材料，其中该复合材料按重量份数，包括以下组分：双酚a型环氧树脂80份；液晶高分子聚合物5份；偶联剂5份；脱模剂1份；中和剂0.5份固化剂8.5份。偶联剂为硅烷偶联剂，脱模剂为硅氧烷类脱模剂；中和剂为胺类中和剂；固化剂为4,4'-二氨基二苯砜，dds。该复合材料的制备方法为：按重量份数，取环氧树脂、液晶高分子聚合物和固化剂，将液晶高分子聚合物加入到环氧树脂中，并加热至200℃，使液晶高分子聚合物和环氧树脂混合均匀，迅速冷却至室温，加入固化剂dds，加热至140-160℃；待固化剂全部熔化后，倒入已加热的模具中，并将模具放入真空干燥箱中抽气20min，之后将模具放入恒温烘箱中，进行固化，脱模即得液晶高分子和环氧树脂共混的复合材料。该复合材料，由于液晶高分子聚合物的加入，使复合材料的冲击强度提高，韧性变好，冲击断口变得粗糙，有利于吸收冲击能量；而且在降低储能模量的同时提高了复合材料的玻璃化转变温度，5%失重温度也有所提高。实施例5将实施例2的液晶高分子聚合物与环氧树脂共混形成复合材料，其中该复合材料按重量份数，包括以下组分：线性酚醛型环氧树脂75份；液晶高分子聚合物8份；偶联剂7份；脱模剂1.2份；中和剂0.8份固化剂8份。偶联剂为硅烷偶联剂，脱模剂为硅氧烷类脱模剂；中和剂为胺类中和剂；固化剂为4,4'-二氨基二苯砜，dds。该复合材料的制备方法为：按重量份数，取环氧树脂、液晶高分子聚合物和固化剂，将液晶高分子聚合物加入到环氧树脂中，并加热至200℃，使液晶高分子聚合物和环氧树脂混合均匀，迅速冷却至室温，加入固化剂dds，加热至140-160℃；待固化剂全部熔化后，倒入已加热的模具中，并将模具放入真空干燥箱中抽气20min，之后将模具放入恒温烘箱中，进行固化，脱模即得液晶高分子和环氧树脂共混的复合材料。该复合材料，由于液晶高分子聚合物的加入，使复合材料的冲击强度提高，韧性变好，冲击断口变得粗糙，有利于吸收冲击能量；而且在降低储能模量的同时提高了复合材料的玻璃化转变温度，5%失重温度也有所提高。实施例6将实施例3的液晶高分子聚合物与环氧树脂共混形成复合材料，其中该复合材料按重量份数，包括以下组分：高分子量的环氧化烯烃类环氧树脂71份；液晶高分子聚合物12份；偶联剂6份；脱模剂1份；中和剂0.5份固化剂9.5份。偶联剂为硅烷偶联剂，脱模剂为硅氧烷类脱模剂；中和剂为胺类中和剂；固化剂为4,4'-二氨基二苯砜，dds。该复合材料的制备方法为：按重量份数，取环氧树脂、液晶高分子聚合物和固化剂，将液晶高分子聚合物加入到环氧树脂中，并加热至200℃，使液晶高分子聚合物和环氧树脂混合均匀，迅速冷却至室温，加入固化剂dds，加热至140-160℃；待固化剂全部熔化后，倒入已加热的模具中，并将模具放入真空干燥箱中抽气20min，之后将模具放入恒温烘箱中，进行固化，脱模即得液晶高分子和环氧树脂共混的复合材料。该复合材料，由于液晶高分子聚合物的加入，使复合材料的冲击强度提高，韧性变好，冲击断口变得粗糙，有利于吸收冲击能量；而且在降低储能模量的同时提高了复合材料的玻璃化转变温度，5%失重温度也有所提高。实施例7将实施例3的液晶高分子聚合物与环氧树脂共混形成复合材料，其中该复合材料按重量份数，包括以下组分：高分子量的环氧化烯烃类环氧树脂80份；液晶高分子聚合物0.5份；偶联剂8份；脱模剂1.2份；中和剂0.8份固化剂10份。偶联剂为硅烷偶联剂，脱模剂为硅氧烷类脱模剂；中和剂为胺类中和剂；固化剂为4,4'-二氨基二苯砜，dds。该复合材料的制备方法为：按重量份数，取环氧树脂、液晶高分子聚合物和固化剂，将液晶高分子聚合物加入到环氧树脂中，并加热至200℃，使液晶高分子聚合物和环氧树脂混合均匀，迅速冷却至室温，加入固化剂dds，加热至140-160℃；待固化剂全部熔化后，倒入已加热的模具中，并将模具放入真空干燥箱中抽气20min，之后将模具放入恒温烘箱中，进行固化，脱模即得液晶高分子和环氧树脂共混的复合材料。冲击强度测试采用承德材料实验机厂的xjj-50冲击试验机测试。非标准试样尺寸为80mm×10mm×4mm（无缺口）。弯曲强度测试采用深圳市瑞格尔仪器有限公司的rgt-5材料试验机，弯曲强度速度为2mm/min。玻璃化转变温度（tg）测试采用美国pe公司的perkin-elmerdsc-7型热分析仪，试样称重5.0～6.0mg,升温速率20℃/min。5%失重温度测试测试采用ta公司sdt-q600热分析仪，升温速率10℃/min,从室温-800℃4567对照组冲击强度（kj/m2）47.938.236.226.524.8弯曲强度（mpa）125.6122.3112.5106.3104.4玻璃化转变温度（℃）169.8167.5166.6158.4152.55%失重温度（℃）315.6324.3334.2302.5296.4对照组为纯环氧树脂材料该复合材料，由于液晶高分子聚合物的加入量少，使形成的复合材料耐冲击强度比实施例4~6的明显较弱，而且韧性也没有那么好，玻璃化转变温度和失重温度均下降。以上内容仅仅为本发明所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3