[发明专利]一种纤维级热致液晶聚芳酯及其纤维制品

说明书

本发明属于有机高性能纤维技术领域，具体涉及一种纤维级热致液晶聚芳酯及其纤维制品。本发明纤维级热致液晶聚芳酯由摩尔百分比55‑75％的对羟基苯甲酸、20‑35％的6‑羟基‑2‑萘甲酸、1‑5％的1,1'‑双(4‑羟基‑3‑甲基苯基)环己烷和1‑5％的对苯二甲酸经缩聚反应得到，上述四种单体摩尔百分比之和为100％。采用特定含量的单体对羟基苯甲酸、6‑羟基‑2‑萘甲酸、1,1'‑双(4‑羟基‑3‑甲基苯基)环己烷和对苯二甲酸制备得到的液晶聚芳酯具有较高的聚合物、熔点和适宜的粘度，可用于稳定纺丝，制得的纤维具有良好的拉伸强度、模量及断裂伸长率，尤其是断裂伸长率与现有技术指标相比提升15％以上。

技术领域

本发明属于有机高性能纤维生产技术领域，具体涉及一种纤维级热致液晶聚芳酯及其纤维制品。

背景技术

液晶聚芳酯是在20世纪70年代随液晶聚酰胺之后发展起来的一种热致性液晶聚合物。随着美国杜邦开发的以聚芳酰胺为基础的高性能液晶纤维Kelvar的问世，极大的刺激了液晶高分子的发展进程。但聚芳酰胺类液晶纤维聚合过程需在酰胺溶剂中进行而不能直接模塑，一方面增加了聚合过程的控制难度，另一方面溶剂很难完全除去，造成残留而影响产品最终性能。鉴于以上问题，激发了研究者们对于不需要溶剂，在熔体状态下具有液晶性的热致液晶高分子的研究。自1973年日本Unitika公司首次成功开发出商品名为U-polymer的热致液晶聚芳酯(TLCPAR)并实现工业化，人们就一直致力于液晶聚芳酯新品种的开发和应用。

热致液晶聚芳酯在熔点至清亮点之间具有可流动性、光学各向异性，在该温度范围内，分子因缺乏足够的能量而不能像液体那样自由转动，通常形成与分子长轴平行的向列相液晶。当热致液晶聚芳酯在高剪切应力下挤压通过喷丝孔时，分子高度取向，由于松弛时间长，冷却固化过程中取向结构几乎完全被保持，因此，通过熔融纺丝可得到性能良好的热致性液晶聚芳酯纤维。

传统的热致液晶聚芳酯纤维通常以羟基苯甲酸衍生的重复单元和羟基萘甲酸衍生的重复单元作为主链结构，该结构特征的液晶聚芳酯纤维熔融温度较低，在后续热处理时极易出现纤维间熔融交错，使得纤维无法获得理想的力学性能，尤其是断裂伸长率偏低，难以满足医疗用可调弯鞘管对纤维柔韧性的要求。

为了解决上述问题，发明专利CN111511968A和KR2015-0079071中通过对包含羟基苯甲酸、羟基萘甲酸、双酚、对苯二甲酸和间苯二甲酸的原料单体进行缩聚来制造液晶聚芳酯纤维，以改善强度、伸长率。然而，采用上述专利记载的原料单体存在着聚合度和熔点偏低、聚芳酯树脂纺丝性下降的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述问题提供一种纺丝性良好的热致液晶聚芳酯，由该液晶聚芳酯制得的纤维力学性能优异，尤其是断裂伸长率。

本发明的目的可以通过下述技术方案实现：一种纤维级热致液晶聚芳酯，其由摩尔百分比55-75％的对羟基苯甲酸、20-35％的6-羟基-2-萘甲酸、1-5％的1,1'-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷和1-5％的对苯二甲酸经缩聚反应得到，上述四种单体摩尔百分比之和为100％。

作为优选，所述纤维级热致液晶聚芳酯的熔融粘度为35-50Pa.s。

作为优选，所述纤维级热致液晶聚芳酯的熔点在300℃以上。

作为优选，所述纤维级热致液晶聚芳酯的重均分子量为5-8万。