热致型液晶聚合物的玻璃态结构及形成热力学和动力学

利用热台偏光显微镜、差示扫描量热法(DSC)、广角X-射线衍射(WAXD)等分析测试手段,对聚1,4-苯二氧乙酸-1,8-二氧代辛撑基二苯酚酯的织态结构及相态进行了研究。结果表明,该聚合物在经过一次加热冷却循环后。生成了液晶玻璃态。对相转变的转变熵值的分析表明,上述结论是正确的。并在热力学与动力学共同作用的基础上,讨论了热致型液晶聚合物液晶玻璃态的形成,提出了固化温度大于结晶温度是液晶玻璃态产生的必要条件。     

聚合物液晶的奇偶现象及其结晶行为

用直接缩聚法从4,4′-(1,4,7-三氧亚庚基)-二苯甲酸和4 4′-(α,ω-二氧亚烷基)-二苯酚合成了一系列芳香族聚酯(亚烷基碳数为2～6,10)。并对其结构进行了表征。采用DSC和偏光显微镜方法研究了聚合物的液晶行为。发现n=2～6的五个聚合物均具有热致型液晶行为。其中除n=4的聚合物具有近晶相和向列相两个中介相以外均呈向列型中介相。随着n的变化,聚合物液晶转交温度均呈现出奇偶现象,且为奇低偶高。液晶相温度范围在4和5之间出现最大值。本文还研究了热史对转变的影响。并用偏光显徽镜和X-衍射方法,发现此聚合物具有良好的结晶性,不易在淬火条件下保持液晶的织态结构。     

聚酯酰亚胺共聚物的液晶特性和相转变研究

利用Higashi芳香聚酯直接缩聚法的原理,采用分步投料溶液共聚合的方法,以N,N′-己二撑-1,6-双苯偏三酸酰亚胺二酸(IA6)、对羟基苯甲酸(p-HBA)和4,4′-二羟基二苯酮(DHBP)为单体原料,合成了一类聚酯酰亚胺三元共聚物。采用核磁共振(NMR)分析了共聚物的化学结构及组成,并用差热分析(DSC)、偏光显微镜(PLM)、广角X射线衍射(WAXD)对聚合物在熔融过程中的相转变及其液晶特性进行了研究。结果表明,由合适的单体组成比合成的共聚物在升温过程中呈现明显的向列型热致液晶特性,在降温过程中则未观察到液晶的相转变。各种分析手段的结果表明,DSC和WAXD的测试结果与在偏光显微镜下观察到的共聚物在熔融过程中所呈现的相转变行为相吻合。     

一种新型有机硅改性聚氨酯液晶的制备及其性能

以对苯二甲酸、氯化亚砜、对羟基苯甲酸、1,4-丁二醇为原料合成了一种具有反应活性的液晶基元—对苯二甲酰二氧苯甲酸丁二醇酯,再与2,4-甲苯二异氰酸酯与1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚合成的有机硅改性聚氨酯反应制成一种新型液晶聚合物。通过红外光谱法表征了产物的结构,通过热分析,考察了其分解温度和液晶态温度范围,并确定了此液晶聚合物作为气相色谱固定液的最高使用温度。以液晶聚合物作为气相色谱固定液制备了气相色谱柱填充柱,测定了该固定液的相对极性。     

含β-环糊精液晶聚合物的合成与性能

将修饰的β-环糊精衍生物单-(6-丙烯酰乙二氨基-6-去氧)-β-环糊精二十乙酸酯(M1)作为手性单体,4-十一烯酰氧基苯甲酰氧基-4’-乙氧基苯甲酰氧基对联苯酚双酯(M2)作为液晶单体,与聚甲基含氢硅氧烷接枝共聚,得到含β-环糊精基元的液晶聚合物P1～P7.通过FT-IR,1H NMR,DSC,POM,TGA,XRD,旋光分析等手段对所获单体及聚合物的结构、相行为等性能进行了表征与测试.结果表明,单体M1为非液晶手性单体,其比旋光度为+95.30,单体M2呈现向列相的丝状织构,聚合物P1～P7均有液晶性,它们的热稳定性良好,热失重5%时的温度均在300℃左右,随着手性单体M1含量的增加,聚合物的液晶区间变窄,比旋光度值增加.     

第二种基元对聚硅氧烷类侧链液晶高分子热性能的影响

采用差示扫描量热法(DSC)和热失重分析(TGA)，对含有两种基元的聚硅氧烷类液晶聚合物进行了研究，探讨了离子基元和第二种介晶基元对原有液晶聚合物热性能的影响。当离子基元引入聚硅氧烷链液晶聚合物上时所生成的液晶离聚物的T     

端羟基超支化聚酯的改性及性能研究

以三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸为原料,在对甲苯磺酸催化下合成了端羟基超支化聚酯,8-[4′-丙氧基（1,1-联苯）-氧]-辛酸为封端剂对超支化聚酯进行改性,采用羟值滴定确定封端率。通过红外光谱（FT-IR）和核磁共振谱(NMR)对改性前后超支化聚酯的化学结构进行了表征,并采用差示扫描量热法（DSC）和广角X射线衍射（WAXD）对所合成超支化聚合物的热性能进行了研究。结果表明,封端剂的最佳用量为聚合物中羟基物质的量的1.05倍,在此条件下,超支化聚合物封端率达到92.02%;改性前后聚合物化学结构与理论结构一致,改性后聚合物玻璃化温度显著升高,且聚合物物相由无定形态转变为晶态与非晶态共存。     

3,4-亚甲二氧基苯甲醛修饰壳聚糖的制备与表征

从内陆螯虾壳中提取甲壳素,对该生物质进行资源化处理得壳聚糖(CTS).微波条件下精制得到高反应活性壳聚糖,脱乙酰度和黏均相对分子质量分别大于84%和3×105.将苯甲醛衍生物作为侧基引入该生物高分子链,研究壳聚糖深度脱乙酰化和生成Schiff碱的反应条件.以精制CTS为原料,以侧基接枝率为指标设计正交试验,筛选出高接枝率3,4-亚甲二氧基苯甲醛(胡椒醛)修饰壳聚糖(Hel-CTS)--(1,4)-2-(3,4-亚甲二氧基-苯甲)-亚胺-2-脱氧-β-D-葡聚糖的合成条件为:反应温度40℃,CTS与胡椒醛质量比为1:2,pH值为6.0,合成时间10 h.对Hel-CTS的结构和性能利用红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和差示扫描量热(DSC)等手段进行了表征.以黏度法结合重量分析法,半定量估算出Hel-CTS的平均相对分子质量为4.97×105.     

含两种介晶基元的侧链聚硅氧烷的液晶性能

用两种液晶单体 4 丙烯酰氧基 1 丁酸胆甾醇酯和 4 烯丙氧基苯甲酸对氰基苯酯通过接枝共聚 ,引入到聚甲基含氢硅氧烷中制得了一系列侧链液晶聚合物·通过采用傅立叶转换红外光谱 (FTIR)对其结构进行了表征·用差示扫描量热方法 (DSC)及偏光显微分析方法 (POM )等研究了该系列液晶聚合物和单体的液晶性能·随着聚合物结构中胆甾醇酯类单体组分质量分数的增加 ,系列液晶聚合物的玻璃化温度呈现上升趋势·所有聚合物都具有较宽的介晶相范围·     

3,4-乙撑二氧噻吩及其二聚体的电化学聚合性能研究

聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)具有能隙低、电化学掺杂电位低、响应时间短、颜色变化对比度高、稳定性好等优点,是目前国际上有机电致变色材料的研究热点。本文设计合成了3,4-乙撑二氧噻吩二聚体(Bis EDOT),并分别研究了Bis EDOT、3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)的电化学聚合性能,对二者性能进行了系统分析。实验结果表明所得聚合物PEDOT和Pbis EDOT均具有良好的电化学活性和稳定性。     

在铁电液晶中形成的聚合体网络及其对液晶载体分子组合排列的影响

在灌装于未经表面处理的样品盒内处于不同状态的液晶中制备聚合体网络。液晶／单体混合物由铁电液晶和双丙烯酸单体制成。单体的聚合通过维持该混合物处在一定的液晶态的条件下经紫外线固化来完成。不同的液晶态可通过控制铁电液晶的温度来获得。双丙烯酸单体或聚合体网络的存在会导致铁电液晶载体的相变温度降低。通过光学显微镜可观察聚合体网络对铁电液晶分子组合排列的影响。结果发现：在某一液晶态中铁电液晶分子的组合排列可被在该液晶态中聚合而成的聚合体网络所稳定,双丙烯酸基聚合体网络的存在可改良铁电液晶的电光开关特性。     

梳型高分子聚合物液晶的相变

利用Freiser关于液晶分子相互作用模型,建立了梳型高聚物分子的哈密顿量,适用变分程序导出高聚物液晶结合相序参数自洽方程,得到在给定分子结构参数时的各向同性相至单轴向列相以及单轴至双轴向列相的相变。结果表明,当分子主、侧链间隔基团的耦合项中排斥作用以及结合相中较强向列相场者强度增大时,单轴至双轴向列相相变温度升高,并从一级相变逐渐变为二级相变。     

聚酯及其电解质的热稳定性

以酯交换反应合成了聚丁二酸酯系列,与高氯酸锂制成固体电解质。通过对聚酯及其电解质的热失重分析,将其热分解进行了动力学处理,结果表明这一系列聚酯分解温度相近,与链节单元长度无关;聚酯电解质的热稳定性比聚酯差,且随无机盐含量提高而降低。利用色-质谱联用技术,剖析了聚酯及其固体电解质的分解产物,提出了它们各自的分解机理。     

新型介晶光致液晶取向剂的合成与性质

为了开发新型光致取向剂 ,通过硅氢化反应合成了一种新型的液晶高分子光致取向材料——对烯丙氧基肉桂酸对丙氧基苯酚酯接枝聚硅氧烷 (PSPAC)。并用示差扫描量热分析和偏光显微镜进行表征 ,确定其相变温度和液晶织构。热降解机理的红外研究表明这是一种热稳定性远远优于传统光致取向材料聚乙烯醇肉桂酸酯的新型液晶光致取向剂。线性偏振光聚合 (L PP)取向法实现了液晶分子良好的垂直和平行取向 ,实验结果同时也表明曝光后不同的液晶分子取向状态并不相同。     

聚合体网络对铁电液晶的影响

通过定点聚合混合在小分子铁电液晶中的可交联单体来制备高聚合体网络稳定铁电液晶（PNSFLCs）。试验中所用单体为紫外固化光学粘合剂NOA65，其用量少于5%，铁电液晶中存在很少量的聚合体网络可以引起相变行为的显著变化。聚合体网络的存在可减小分子倾斜角和降低液晶载体的自发极化强度。分子倾斜角和自发极化强度与温度的对应关系可用指数函数来描述，但在聚合体存在的情形下，函数参数的数值不同于在均场近似下由经典朗道理论所得到的数值。对于纯铁电液晶，自发极化强度与分子倾斜角之间存在与温度无关的线性关系；在聚合体网络存在的情形下，这一线性关系的温度独立性被破坏。     

Observation of shear-induced nematic-isotropic transition in side-chain liquid crystal polymers

Flow-induced phase transitions are a fundamental (but poorly understood) property of non-equilibrium systems, and are also of practical importance for tuning the processing conditions for plastics, petroleum products, and other related materials. Recognition that polymers may exhibit liquid crystal properties has led to the discovery of the first tailored side-chain liquid crystal polymers (SCLCPs), which are formed by inserting a spacer between the main polymer chain and the lateral mesogen liquid-crystalline graftings. Subsequent research has sought to understand the nature of the coupling between the main polymer chain and the mesogens, with a view to obtaining better control of the properties of these tailored structures. We show here that the parallel or perpendicular orientation of the mesogens with respect to the main chain can be reversed by the application of an external field produced by a shear flow, demonstrating the existence of an isotropic nematic phase transition in SCLCPs. Such a transition, which was theoretically predicted for low-molecular-weight liquid crystals but never observed, is shown to be a general property of SCLCPs too. We expect that these SCLCPs will prove to be good candidate systems for the experimental study of these non-equilibrium phenomena.     

在一种新的聚合物网络液晶材料上刻写相光栅及其特性

研究在负性液晶N\|(4\|甲氧基亚苄基)对丁基苯胺（MBBA）中溶解聚合物形成一种新型聚合物的网络液晶（PNLC）体系. 该体系中溶解的聚合物不需光辐照即可自发形成聚合物网络结构, 利用双光束干涉法在该网络上刻写相光栅. 比较MBBA液晶掺杂聚合物前后所形成Williams畴的条件和形貌差异, 聚合物网络结构使得MBBA液晶形成Williams畴的信号频率由50.3 Hz提高到622 Hz. 在未掺杂聚合物的情况下, MBBA液晶的Williams畴在信号频率为65.9 Hz时即开始逐渐消退, 但具有网络结构后, MBBA液晶的Williams畴并未消退, 从而提高了液晶取向的稳定性. 而且聚合物网络所记录的相光栅与在电场作用下液晶形成的相光栅互不干扰.      

液晶p-BDAB的合成及其在不饱和聚酯树脂改性中的应用

以烯丙基溴、对羟基苯甲酸乙酯和联苯二酚为原料合成了二对烯丙基醚苯甲酸联苯二酚酯.用DSC,1H-NMR,FTIR,POM和XRD对其进行了表征,结果表明:该化合物熔点为185℃,在178℃出现一个晶型转变,清亮点为278℃,为近晶型液晶.以此液晶化合物与普通不饱和聚酯(UP)共聚合固化,研究了液晶化合物用量对产物微观形态和性能的影响,结果表明:液晶化合物的加入可提高共聚物的抗冲击强度,但当液晶加入的质量分数超过8%时会产生相分离.