[发明专利]超支化聚芳醚酮及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种超支化聚芳醚酮及其制备方法与应用，尤其涉及羟基封端超支化聚芳醚酮和腈基封端的超支化聚芳醚酮及其制备方法与应用。

背景技术

液晶显示要求液晶分子在电场作用下显示图形时必须按照一定方向取向。能使液晶分子有序排列的是涂覆在液晶盒内表面的取向膜，形成这种膜的材料就是液晶取向膜。现在工业生产上用作液晶取向膜的材料都是高分子聚合物材料，且绝大多数都是线性聚合物材料，线性高分子聚合物在分子量过大后会存在溶解性的问题，同时为了锚定液晶分子需要在线性分子主链上尽可能多的引入功能基团，从而导致合成难度和成本较高。为了改善聚酰亚胺类取向膜材料的溶解性问题使用了前驱体聚酰胺酸材料，但聚酰胺酸的保存和使用都受时间和环境的影响很大，很大程度上制约了其实际应用的范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种溶解性能良好，成膜性好，与液晶分子之间的作用力增强的超支化聚芳醚酮。

本发明所提供的一种超支化聚芳醚酮，包含数均分子量27500～45000、分子量分布1.45～1.84的下述通式化合物：

其中，R为-OH或

本发明的另一个目的是提供一种制备超支化聚芳醚酮的方法。

本发明所提供的制备超支化聚芳醚酮的方法，包括如下步骤：

使2,4′,6-三氟-二苯酮与对苯二酚发生缩聚反应生成羟基封端超支化聚芳醚酮；所述2,4′,6-三氟-二苯酮与所述对苯二酚的摩尔比1：（2.1-2.25）。

本发明的超支化聚芳醚酮的方法，还包括所述羟基封端超支化聚芳醚酮与所述4-硝基邻苯二腈反应生成腈基封端的超支化聚芳醚酮。

其中，所述2,4′,6-三氟-二苯酮与所述对苯二酚在140-150℃成盐2-2.5小时，升温到170-220℃反应6-8小时。

其中，所述2,4′,6-三氟-二苯酮与所述对苯二酚在无水碳酸钾和N-甲基吡咯烷酮存在的条件下进行反应。

其中，所述羟基封端超支化聚芳醚酮与所述4-硝基邻苯二腈在无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺存在的条件下进行反应。

本发明还涉及上述的超支化聚芳醚酮在制备液晶取向膜中的应用。

本发明的又一个目的是提供一种TFT-LCD的基板。

本发明所提供的TFT-LCD的基板，包括液晶取向膜，该液晶取向膜包括上述的超支化聚芳醚酮。

超支化聚合物（hyper-branched）可以简单的描述为具有高度支化结构的聚合物，它既与支化聚合物不同，也与树形分子有别。正是这样独特的结构，使其具有不同于线形聚合物的分子运动，表现出许多线形聚合物所不具有的特殊性能。本发明的超支化聚超支化聚芳醚酮，由于在超支化结构中引入羰基六元环结构，而引入更多与液晶分子产生相互作用的基团，可以更好的提供液晶分子与液晶取向膜之间的作用力。本发明的超支化聚溶解性能良好，成膜性好。

同时，羟基封端的超支化聚芳醚酮还可以进一步功能化引入腈基等与液晶分子相似的结构，增强对液晶分子的作用力。

附图说明

图1表示实施例1的羟基封端超支化聚芳醚酮和实施例3的腈基封端的超支化聚超支化聚芳醚酮的红外表征图谱。

图2表示实施例2的羟基封端超支化聚芳醚酮的红外表征图谱。

图3表示实施例1的羟基封端超支化聚芳醚酮和实施例3的腈基封端的超支化聚超支化聚芳醚酮的核磁表征图谱。

图4表示实施例2的羟基封端超支化聚芳醚酮的核磁表征图谱。

具体实施方式

实施例1.羟基封端超支化聚芳醚酮的合成：

将2.3619g BB₂′型单体2,4′,6-三氟-二苯酮（0.01mol），2.3123g对苯二酚（0.021mol），3.312g无水碳酸钾（0.024mol），25ml N-甲基吡咯烷酮（NMP），10ml甲苯放入装有搅拌装置的100ml三口瓶中，通氮气、搅拌。成盐温度控制在140℃2-2.5小时，逐步升温到170℃反应6-8小时，降温后将反应混合物倒入酸性去离子水中，在氮气保护下用热水洗涤至中性，干燥，再在氮气保护下用乙醇洗涤3次，热过滤，干燥，得到末端基为羟基封端的超支化聚芳醚酮（OH-HPEEK）。

羟基封端的超支化聚芳醚酮的数均分子量27500~45000，分子量分布1.45~1.84，其红外表征结果如图1所示，核磁表征结果如图3所示，其结构式为：

实施例2.羟基封端超支化聚芳醚酮的合成：