[发明专利]基于6-羟基-2-萘甲酸衍生物液晶高分子制备及用途

说明书

本发明公开了基于6‑羟基‑2‑萘甲酸衍生物液晶高分子制备及用途，属于液晶高分子领域。以6‑羟基‑2‑萘甲酸和4^，‑羟基联苯‑4‑羧酸的乙酰化产物，经催化熔融缩聚方法，制得液晶高分子预聚物，进一步升温熔融聚合，得到数均分子量M_n值为32100~37200g/mol的液晶高分子。本发明方法反应条件易于控制、制备方法简单、收率高。本发明得到的液晶高分子主要用途是用于制备液晶材料，能够显著升高液晶材料的熔体流动速率、降低液晶材料的介电常数和介电损耗。

技术领域

本发明属于液晶高分子领域，涉及一种新型液晶高分子的制备及应用。具体涉及以6-羟基-2-萘甲酸和4^，-羟基联苯-4-羧酸为原料，分别对其羟基进行乙酰化，制得两种被乙酰化的单体M和N, 然后由这两种组分组成采用熔融缩聚的方法制得液晶高分子预聚物，进一步升温熔融聚合，合成液晶高分子。以该液晶高分子作为液晶分子，以丙烯酸甲酯等作为添加剂，进一步加工可制备得到熔体流动速率较高、介电常数和介电损耗较低的液晶材料。

背景技术

液晶是一种取向有序的流体，介于各项同性液体与固体晶体之间。故液晶既有流体流动性的特征，又具备了晶体的各向异性^[1]（[1]Yang K, Zhao Z, Liu M, et al.Employing liquid crystal material as regulator to enhance performance ofphotomultiplication type polymer photodetectors[J]. Chemical EngineeringJournal, 2022, 427: 131802.）。与常规高分子聚合物相比，液晶聚合物是指在一定的条件下，其相态可以转变为液晶相态，这就使得液晶聚合物具备了液晶相特有的分子取向性的同时又具备了高分子化合物的高模量、高强度等特性。作为LCD液晶显示器的三大主要材料之一，液晶材料的市场需求量越来越大。

热致液晶聚芳酯（TLCP）是一类由芳香族单体构成的聚合物。其特点是在熔融加工的过程中，分子链始终处于液晶相态^[2]（[2]Lavrentovich O D. Ferroelectric nematicliquid crystal, a century in waiting[J]. Proceedings of the National Academyof Sciences, 2020, 117(26): 14629-14631.）。正是因为这种特殊的结构，TLCP通常具有极佳的综合性能：热稳定性高、力学性能好、尺寸稳定性好、气密性卓越、线膨胀系数低、吸湿性低、耐辐照性能优良、加工性能好等。这些优异的综合性能使TLCP具备了极为广泛的应用范围和常规聚合物无法比拟的优异性能，使它成为许多领域中不可缺少的材料，被广泛的应用于化工领域、电子电器领域、及其他器械方面等。

但是液晶材料的寿命及应用受熔体流动速率、介电常数和介电损耗的影响很大，液晶材料的制备过程中所用到的大多为刚直性结构较弱的原料，使得其不利于在固相中形成结晶，而且也不利于其在转变成液相时保持晶体的有序度，导致液晶材料的熔体流动速率较差、介电常数和介电损耗较高，从而导致液晶材料的使用寿命降低。因此迫切需要寻找一种良好的刚直性结构的原料来制备优异性能的液晶材料。

发明内容

针对这些问题，本发明要解决的技术问题在于提供基于6-羟基-2-萘甲酸衍生物液晶高分子制备及用途。具体涉及以6-羟基-2-萘甲酸和4^，-羟基联苯-4-羧酸为原料，分别对其羟基进行乙酰化，制得两种被乙酰化的单体M和N, 然后由这两种组分组成采用熔融缩聚的方法制得液晶高分子预聚物，进一步升温熔融聚合，合成液晶高分子。以该液晶高分子作为液晶分子，以丙烯酸甲酯等作为添加剂，进一步加工可制备得到熔体流动速率较高、介电常数和介电损耗较低的液晶材料。

为更好地实现本发明的技术方案，本发明公开了基于6-羟基-2-萘甲酸衍生物的液晶高分子的制备及用途。