基于PCBOA侧链液晶嵌段共聚物的合成及自组装行为的研究

摘要

液晶嵌段共聚物在近几年被广泛研究，因为它们能在不同尺度上自组装形成多级次结构，并且提供了探索液晶有序排列和微相分离区域形貌之间相互作用关系的机会。本论文集中研究基于PCBOA的液晶嵌段共聚物的合成及其自组装行为。具体如下：
　　(1)通过原子转移自由基聚合制备了一系列较窄分布的包含无定形段和侧链型液晶段的二嵌段共聚物:聚甲基丙烯酸丁酯-block-聚丙烯酸(4'-氰基联苯-4-1,8-辛氧基)酯(PBA-b-PCBOA)，其液晶质量分数范围从25％到87%。GPC表征证明所有聚合物都有较低的PDI，并通过核磁氢谱表征了其结构及分子量。DSC和POM表征结果显示，对于所有样品，其各向同性温度随着液晶含量的降低而降低。SAXS和AFM实验表明，该体系中不同液晶嵌段组成的共聚物在有序-无序转变之前会自组装形成球状相，柱状相和层状相。因为液晶基元自组织形成近晶相，为了最大程度降低表面能，在所有不同液晶含量的共聚物中层状相占据最大的范围。有趣的是，对于旋涂的薄膜样品，随着退火时间的增加，层状相分离尺度降低。退火时较低的降温速度有助于层间距更小的层状相出现。对于液晶段质量分数67%的共聚物，发现了热力学可逆的有序-有序转变，即层状相到修饰层状相的转变。
　　(2)结合刚性链，半刚性链和柔性链的概念，本论文探索含侧链型和甲壳型液晶的三嵌段共聚物的合成。通过三步 ATRP法合成三嵌段共聚物:聚甲基丙烯酸丁酯-block-聚丙烯酸(4'-氰基联苯-4-1,8-辛氧基)酯-block-聚乙烯基对苯二甲酸二（对甲氧基苯酚）酯(PBA-b-PCBOA-b-PMPCS)，通过GPC和核磁氢谱表征，证明成功合成了该物质。对其热行为进行了DSC表征，发现其具有液晶相转变，并通过POM观察了其液晶相行为。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 嵌段共聚物的研究进展

1.3 液晶嵌段共聚物的研究进展

1.3 本论文课题的提出

第二章 基于侧链液晶两嵌段共聚物PBA-b-PCBOA的合成与结构表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 侧链液晶两嵌段共聚物PBA-b-PCBOA的自组装形貌表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 基于双液晶ABC三嵌段共聚物的合成与表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 创新点

5.3 课题展望

参考文献

附录1: 攻读硕士期间公开发表论文目录

附录2：简写及符号说明

致谢