一种热致液晶聚合物及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115746281A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211378714.7(22)申请日2022.11.04(71)申请人东华大学地址201620上海市松江区人民北路2999号(72)发明人刘萍管清宝游正伟(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所(普通合伙)31233专利代理师黄志达(51)Int.Cl.C08G63/692(2006.01)C08G63/60(2006.01)C08G63/78(2006.01)B23K35/362(2006.01)C09K19/38(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种热致液晶聚合物及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种热致液晶聚合物及其制备方法和应用，结构如通式I所示。本发明将二酚单体引入热致液晶聚芳酯主链结构中，获得一种热致液晶高温焊接剂。利用硫醚键、砜键的强极性作用，在提高热致液晶聚芳酯的熔点和熔体粘度的同时，有效增强铝、镁等合金材料的界面结合力，所制得的热致液晶高温焊接剂，适用于新能源、航空航天等领域。CN115746281ACN115746281A权利要求书1/1页1.一种如下通式I所示的热致液晶聚合物，其中，Ar为中的至少一种；x+y+z＝1，y＝z，n＝7～19。2.根据权利要求1所述热致液晶聚合物，其特征在于，所述具体结构为：其中x+y+z＝1，y＝z，n＝7～19。3.一种权利要求1所述热致液晶聚合物的制备方法，包括：(1)将三种单体、醋酸酐及催化剂加入反应容器中，在氮气气氛，温度为135～145℃下预反应45‑90min；其中所述三种单体为对羟基苯甲酸、二酚单体和对苯二甲酸；(2)升温至280～320℃，同时抽真空，真空度范围保持在1～5mbar，反应时间为30～60min；(3)反应结束后，产物在氮气氛围保护下自然冷却至室温，研磨，缩聚反应，得到热致液晶聚合物。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中催化剂为乙酸钾；所述二酚单体为4,4'‑硫代二苯酚、4,4‑二羟基二苯砜、联苯二酚中的至少一种。5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中对羟基苯甲酸、二酚单体、对苯二甲酸的物质的量比为20‑70：15‑40：15‑40；醋酸酐投量为单体中所含羟基总物质的量的1.5～2.0倍；所述催化剂投料量为三种单体投料总质量的0.1～1.0％。6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中升温为以0.5～1.5℃/min升温速率升温。7.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中缩聚反应为真空度为1～5mbar，温度为240～270℃的条件下，后缩聚24～48h。8.一种权利要求1所述热致液晶聚合物作为粘结剂的应用。9.一种高温焊接材料，其特征在于，所述材料含权利要求1所述热致液晶聚合物。10.一种权利要求9所述高温焊接材料在新能源、航空航天领域中的应用。2CN115746281A说明书1/7页一种热致液晶聚合物及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于功能性热致液晶材料领域，特别涉及一种热致液晶聚合物及其制备方法和应用。背景技术[0002]在新能源、航空航天领域，结构件在加工过程中经常需要将两种相同或不同类型的金属或合金焊接在一起形成接头，当有其它的材料粘结到金属上时，金属的性能可能会发生改变。为了减小制品的噪声和振动，焊接过程中采用焊接剂将金属和金属、或橡胶和金属粘合在一起。金属焊接剂用途广泛，主要用于铁、钢、铝、不锈钢、合金、石材、陶瓷、玻璃、木材等之间的粘合，但现有的焊接剂耐高温性能差，焊接过程中流胶严重，导致粘结力大打折扣，难以满足使用要求。因此需要一种高性能的高温焊接剂来满足使用需要。[0003]CN104449424A公开了一种金属焊接剂由丁基橡胶、改性滑石粉、云母氧化铁、高耐磨炭黑与环氧树脂共混制备而成，但其成分复杂，固化反应时间长，生产效率低下，尤其是其使用环氧树脂基体玻璃化转变温度低于150℃，无法满足高温焊接的需求。[0004]热致液晶聚芳酯是一类高性能聚合物，它们具有耐高温、耐腐蚀性和高强度等优良性能。因此，热致液晶聚芳酯在一些特殊环境条件下，如发动机控制、航空航天等领域得到了广泛应用。热致液晶聚芳酯主链上的芳香环采用酯键连接，呈惰性，导致其与金属或合金的粘结力不足。如何基于热致液晶聚芳酯制备具有耐高温和高粘结强度等的高温焊接剂是一个具有重大应用价值的课题。发明内容[0005]针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温和高粘结强度的热致液晶聚合物及其制备方法和应用，克服现有技术难以同时满足耐高温和高粘结强度的缺陷。[0006]本发明的一种如下