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《郑州大学》 2010年
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侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔的合成及性质表征

王方文  
【摘要】: 为了抑制聚对苯撑乙炔的聚集体的形成,改善聚对苯撑乙炔的溶解性能和光学性能,制备理想的高效主动线偏振光发光材料,本文设计合成了四种侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔。 首先,以对苯二乙炔和2,5-二溴苯衍生物为单体,无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过Sonogashira偶联反应,以Pd(PPh3)4为催化剂,合成了四个聚合物。单体的化学结构通过IR、NMR和元素分析得到确证。聚合物外观为黄色粉状固体,室温下溶于CHCI3和THF等有机溶剂。 通过核磁共振谱、示差扫描量热、带热台的偏光显微镜、紫外-可见光吸收和荧光光谱分析,考察了不同长度的末端烷氧基和不同偶极距的偶极单元对聚合物主链的立构规整性、液晶性质及其光学性能的影响。研究结果发现:末端烷氧基长度的增加可以显著提高聚合物主链的立构规整性,降低聚合物的熔点以及清亮点,提高聚合物的溶液荧光量子效率,但是聚合物的旋涂膜和退火膜的激发和发射峰的半峰宽变大,stoke位移也变大。研究结果还发现:偶极单元的偶极距变化对聚合物主链的立构规整性没有太大的影响,而增加偶极单元的偶极距可以提高聚合物的熔点及清亮点。此外,偶极单元的引入,可以有效的阻止大分子链之间的聚集,抑制聚对苯撑乙炔聚集体的形成,改善聚合物的发光性能。在偶极距小的情况下,得到了与蓝光的标准色度475nm十分接近的蓝光发光材料。增大偶极单元的偶极距,进一步降低了聚合物的能带隙,聚合物发光进一步红移,从而得到绿光发光材料。 最后,利用液晶基元在外力场下自发取向的特性,使用商业化的聚酰胺取向板研究了聚合物的取向能力。研究结果发现:偶极距的大小对聚合物在聚酰胺取向板上的取向能力没有太大的影响,但偶极距大的聚合物的偏振荧光光谱的半峰宽较窄,光谱色纯度高;末端烷氧基链的长度对聚合物的取向能力有一定的影响,末端烷氧基链的长的聚合物更容易取向。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O753.2

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