尾链和间隔基长度对Hemiphasmidic侧链液晶高分子相行为的影响研究

摘要

本文设计合成了一系列含有 hemiphasmidic液晶基元的侧链型液晶高分子(SCLCPs)，通过改变末端基团多条烷基尾链的长度、柔性间隔基的长度，利用热分析、X射线衍射等测试手段，详细研究侧基空间体积、耦合作用对SCLCPs相行为及其自组装行为的影响。因此，本文合成了以下两个系列聚合物，并系统研究其相行为和凝聚态结构：
　　1.设计并合成一系列含有不同烷基尾链长度的无柔性间隔基侧链型液晶高分子--聚[4’-(3,4,5-三烷氧基苯)氧羰基]-联苯-氧羰基-甲基丙烯酸(PTmBMA，m为烷基尾链的碳原子数)。研究结果表明，烷基尾链长度对这种含有hemiphasmidic液晶基元的侧链型液晶高分子的相行为及其自组装行为有着重要的影响。含有较短烷基尾链的PT6BMA在低温下能形成长程有序的近晶A(SmA)相，高温下为各向同性相。随着烷基尾链长度的增长，聚合物PTmBMA(m≥8)形成了长程有序的六方柱状相(Φh)。由于烷基尾链和苯环结构的微相分离作用和侧基空间效应，聚合物PTmBMA(m≥8)柱状结构中的每一根柱子由多条高分子(4~5)自组装形成。
　　2.设计并合成一系列含有不同间隔基长度的侧链型液晶高分子--聚[4’-(3,4,5-三癸烷氧基苯)氧羰基]-联苯-氧-烷基-甲基丙烯酸(P-n-BP，n为间隔基的碳原子数)。研究结果表明，柔性间隔基长度对这种含有hemiphasmidic液晶基元的侧链型液晶高分子的相行为及其自组装行为有着重要的影响。含较短间隔基的P-2-BP和P-4-BP形成长程有序的六方柱状相(Φh1),并且P-4-BP在高温下形成了更加有序的六方柱状相(Φh2)。P-6-BP和 P-8-BP为过渡态，在低温下形成长程有序的近晶A(SmA)相；在高温下，由于熵驱动形成长程有序的六方柱状相(Φh)。而对于P-10-BP，由于去耦合作用增强，聚合物在低温下形成近晶A(SmA)相，在高温下为各向同性态。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 液晶

1.1.1 液晶及液晶发展史

1.1.2液晶高分子的应用

1.2 侧链型液晶高分子概述

1.2.1 含棒状液晶基元的 SCLCPs

1.2.2 含盘状液晶基元的 SCLCPs

1.2.3 含hemiphasmidic液晶基元的SCLCPs

1.3 Hemiphasmidic型SCLCPs的研究进展

1.3.1尾链对hemiphasmidic型SCLCPs相行为的影响研究

1.3.2 刚性核对hemiphasmidic型SCLCPs相行为的影响研究

1.3.3 柔性间隔基对hemiphasmidic型SCLCPs相行为的影响研究

1.4 本论文研究的内容、目的和意义

第2章 尾链长度对hemiphasmidic侧链型液晶高分子相行为影响的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂与仪器

2.2.2 单体TmBMA及聚合物PTmBMA的合成

2.3 结果与讨论

2.3.1 单体T6BMA及聚合物PT6BMA的合成与表征

2.3.2 单体的相行为研究

2.3.3 聚合物PTmBMA的相行为研究

2.4 本章小结

第3章 间隔基长度对hemiphasmidic侧链型液晶高分子相行为影响的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与仪器

3.2.2 单体M-n及聚合物P-n-BP的合成

3.3 结果与讨论

3.3.1 单体M-n及聚合物P-n-BP的合成与表征

3.3.2 单体的相行为研究

3.3.3 聚合物P-n-BP的相行为研究

3.4 本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢

附录A

附录B攻读硕士学位期间发表的论文