含磷全芳族液晶共聚酯的合成和液晶行为.pdf

含磷全芳族液晶共聚酯的合成和液晶行为1 赵乘寿，牛渭玲，陈晓婷，唐旭东, 王玉忠* 四川大学 化学学院 降解与阻燃高分子材料研究中心，成都610064 E-mail: yzwang@ 摘 要： 本文对含磷单体 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂-菲（ODOP ）-对苯二酚(HDP)和4,4’-(对 苯二甲酰氧基)二苯酰氯（TOBC ）进行高温溶液缩聚反应，合成了一种高分子主链上含有介 晶单元，侧基上带有阻燃元素磷的新型阻燃芳香族聚酯(ODOP-HDP/TBOC) ，并对这种聚合 物的结构、热性能及液晶性进行了研究。 关键词：含磷共聚酯，溶液聚合，热致液晶，阻燃性 1. 引 言 为了解决高分子材料的耐燃性，阻燃剂的研究受到广泛的重视。在各类阻燃剂中，磷系 [1-4] 阻燃剂由于具有无毒、无腐蚀性、阻燃效率高和良好热稳定性，成为阻燃剂研究的热点 。 然而，目前大多数的阻燃剂对聚合材料的力学性能影响较大。因此，从分子设计的角度考虑， 合成了一种含磷全芳香族聚酯，由于其结构上具有和阻燃元素和介晶单元，可望同时具有阻 燃性和液晶性，这种阻燃剂在对聚合物材料阻燃的同时还可以起到增强的作用。本文将含磷 单体 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂-菲（ODOP ）-对苯二酚(HDP)和 4,4’-(对苯二甲酰氧基)二苯 酰氯（TOBC ）进行高温溶液缩聚反应，合成了一种高分子主链上含有介晶单元，侧基上带 有阻燃元素磷的新型阻燃芳香族聚酯(ODOP-HDP/TBOC)，并对这种聚合物的结构、热性能 及液晶性进行了研究。 2. 实验部分 2.1 含磷单体 ODOP-HDP 的合成[5] 在装有搅拌器、温度计、氮气导管及回流冷凝管的 500ml 四口瓶中加入 100g ODOP， 42.5g 对苯醌及 200ml 乙二醇乙醚，在 398K 反应 4h ，冷却至室温，过滤，沉淀依次用乙二 醇乙醚和甲醇洗涤。粗产品用乙二醇乙醚重结晶两次，在 353K 真空干燥 8h，得到白色粉末 状产品，熔点 498K 。 2.2 复合二元酰氯 TOBC 的合成 参考文献[6]方法制备，使用前用氯仿重结晶，熔点 500K 。 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20020610026 ）和国家自然科学基金（项目编 号）资助。 - 1 - 2.3 含磷芳香族聚酯的制备 将 10mmol TOBC 和 10mmol 含磷单体 ODOP-HDP 加入 20ml 邻二氯苯中，加入少量三 乙胺作为酸吸收剂，氮气保护下加热回流 16h。将反应生成物边搅拌边到入200ml 甲醇中， 即有沉淀析出，过滤，用热甲醇洗涤，再用水洗。在 373K 真空干燥 48h ，得到浅黄色固体。 2.4 表征和测试 采用 FT-IR170 SX 型红外光谱仪分析单体及聚合物结构。用苯酚和四氯乙烷(3:2)混合溶 剂配成 0.01g/mL 的稀溶液，在（303 ±0.1 ）K 下测定粘度。DSC 用 Perkin-Elmer 2C DSC 分 析仪，TG 用 Perkin-Elmer TGS-Z 热重分析仪，氮气氛，升温速度 10℃/min 。用德国 Leitz 公司 ORTHOUZ Ⅱpol-BK 热台偏光显微镜观察液晶织构，并拍摄照片。 3. 结果与讨论 3.1 单体与含磷芳香族聚酯的合成及表征 合成含磷芳香族聚酯的化学反应方程式如下： O P O O O O O n Cl C