热致液晶共聚酯是一类能够在其相转变温度以上展现出液晶态的聚合物。由于热致液晶共聚酯具有优异的力学性能,良好的热稳定性及出色的加工性能,因此引起了从学术界到工业界的广泛兴趣。为了进一步提高热致液晶共聚酯的性能,研究人员尝试了很多方法,比如通过纳米粒子对热致液晶共聚酯进行改性。通过纳米粒子改性,热致液晶共聚酯的热稳定性及力学性能都会提高,这对扩展热致液晶共聚酯的应用领域有重要意义。本文首先通过调节催化剂得到一种性能较好的热致液晶共聚酯。然后采用氧化石墨烯对热致液晶共聚酯进行改性,并研究了氧化石墨烯对热致液晶共聚酯结构及性能的影响。最后通过熔融纺丝法制备了热致液晶共聚酯/氧化石墨烯复合纤维,并对纤维的形貌及力学性能进行了研究。具体研究内容如下:首先,本文采用对羟基苯甲酸(HBA)和6-羟基-2-萘甲酸(HNA)为单体,分别以醋酸钙、醋酸镁和醋酸锌为催化剂,通过“两步法”熔融聚合工艺制备了热致液晶共聚酯。通过研究发现,醋酸锌催化得到的热致液晶共聚酯初始分解温度高,力学性能优,同时具有良好的熔融流动性。因此,可以将醋酸锌催化得到的热致液晶共聚酯作为基体,采用纳米粒子对其原位改性,以进一步提高其性能。氧化石墨烯表面含有大量含氧基团,因此其能够良好的分散在聚合物基体中,而且氧化石墨烯在改性聚合物方面也展现出巨大的潜力。为了进一步提高热致液晶共聚酯的性能,本文采用氧化石墨烯对其进行改性。采用原位熔融聚合的工艺制备了不同氧化石墨烯含量的热致液晶共聚酯/氧化石墨烯复合材料,并对复合材料的结构及性能进行了详细研究。结果表明,氧化石墨烯能有效提高热致液晶共聚酯的热分解温度,与纯热致液晶共聚酯相比,含0.1wt%氧化石墨烯的热致液晶共聚酯/氧化石墨复合材料的初始分解温度和最快热分解速率所对应的温度分别提高了4.4和9.4oc。而且,当氧化石墨烯含量不超过0.1wt%时,复合材料都具有明显的向列型液晶纹理结构及良好的熔融流动性,这说明复合材料具有良好的成型加工性能。纤维是热致液晶共聚酯很重要的一个应用领域,在本文中,采用熔融纺丝法制备了不同氧化石墨烯含量的热致液晶共聚酯/氧化石墨烯复合纤维,并对纤维的形貌和力学性能进行了详细研究。纤维表面sem图片表明,当氧化石墨烯含量不超过0.1wt%时,纤维表面光滑。从纤维撕裂面和截面的sem图片中,能看到热致液晶共聚酯纤维具有明显的微纤结构,而且在纤维截面中没有发现氧化石墨烯团聚的现象。纤维二维x射线衍射(2d-xrd)测试结果表明,随着氧化石墨烯含量的增加,纤维中晶区分子链的取向度逐渐降低。纤维力学性能测试表明,氧化石墨烯的确可以提高热致液晶共聚酯纤维的力学性能,当氧化石墨烯含量为0.1wt%时,复合纤维的拉伸强度、断裂伸长率和断裂功与纯热致液晶共聚酯纤维相比分别提高了29.6、60.0和107.4%。