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两类新型含偶氮苯液晶基元的甲壳型液晶高分子的合成和表征

王果  
【摘要】: 本论文设计并合成了两类含偶氮苯液晶基元的甲壳型液晶高分子,分别考察了不同间隔基长度对偶氮类甲壳型液晶高分子相结构和相行为的影响,以及偶氮类树枝化基元代数和分子量对此类甲壳型液晶高分子相结构和相转变的影响,并做了以下两个方面的研究工作: 1、将偶氮苯液晶基元作为侧链引入到甲壳型液晶为主链的主/侧链结合型液晶高分子当中,设计并合成了单体乙烯基对苯二甲酸([4′-甲氧基-4-ω-乙烷氧基偶氮苯)]酯和乙烯基对苯二甲酸[(4′-甲氧基-4-ω-丁烷氧基偶氮苯)]酯及相应系列不同分子量的聚合物。采用GPC、1~HNMR对其化学结构进行了表征,并用DSC、POM、SAXS对聚合物的相转变行为及液晶性进行了仔细研究。实验结果表明此系列样品的柔性间隔基长度对其液晶性质和超分子结构具有非常重要的影响,当其柔性间隔基含有4个亚甲基时,聚合物能表现出六方柱状相和向列相液晶织构;而其柔性间隔基含有2个亚甲基时,聚合物不能形成有序的液晶。 2、以含偶氮功能化树枝化基元的乙烯基对苯二甲酸酯为单体,采用自由基聚合方法,合成了以聚乙烯基对苯二甲酸酯为主链骨架,偶氮功能化树枝化基元为侧链的第一代和第二代树枝化聚合物,研究了树枝化基元的代数以及分子量对聚合物液晶行为的影响。研究发现,低分子量的第一代树枝化聚合物LMW-PDABCS,只出现一个液晶相转变,即近晶相向各向同性的转变;而高分子量的第一代树枝化聚合物HMW-PDABCS表现出复杂的复合超分子结构。第二代树枝化聚合物,由于其庞大树枝化基元对单体可聚合单元有包裹效应,阻碍了聚合的进行,因此没有得到高分子量的聚合物。对于低分子量的第二代树枝化聚合物PDDABCS,表现出同低分子量的第一代树枝化聚合物类似的液晶行为。


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