含联苯基和亚胺基热致性聚酯液晶的合成与表征

以N,N′-二(ω-羟乙基)苯均四甲酰二亚胺(BHDI)、对苯二甲酰氯(TPC)、4,4′-二(β-羟己氧基)联苯(BP6)为单体,通过改变BHDI和BP6的物质的量比,制备了三种主链上同时含有联苯基和亚胺基的聚酯液晶(PBHT)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热分析仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(WAXD)及热重分析(TGA)等手段对聚合物结构及性能进行表征。结果表明,当BP6和BHDI物质的量比为4∶3时,聚酯液晶(PBHT)的液晶区间最宽,为116℃-190℃;该类液晶在液晶态温度区间呈现出向列型液晶丝状织构,WAXD分析显示为半结晶性聚合物;随着BHDI含量的增大,液晶聚酯热性能有所提高。     

羧酸侧基对主链液晶聚合物性能的影响

采用溶液缩聚的方法,以4,4′-对羟基联苯(MB)、2,5-二羟基苯甲酸(MC)、癸二酰氯(SD)为单体,合成了主链液晶离聚物。通过红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)等手段研究了离子单体对主链液晶离聚物性能的影响。结果表明,所合成的聚合物都为热致近晶型液晶聚合物。其Tg,Tm和Ti随离子含量的增加呈现不同的变化趋势,少量的2,5-二羟基苯甲酸钠(MC-Na)增宽了聚合物的液晶区间,但较大量的MC-Na破坏了液晶相。     

含亚胺基热致性液晶聚氨酯的合成与表征

以对苯二酚二对苯甲酸酯(HQB)、N,N′-二(ω-羟乙基)苯均四甲酰二亚胺(BHDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为单体,利用溶液缩聚方法,合成了含有亚胺基的三种液晶聚氨酯(HBLCP)。采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射(WAXD)和热重分析(TGA)等手段对液晶聚氨酯进行表征。结果表明,该类液晶聚氨酯的熔点(Tm)和各向同性温度(Ti)随着HQB含量的增加而提高;POM观察表明,在液晶态温度区间170℃～190℃范围内显示液晶行为,并呈现向列相织构;其广角X射线衍射图在2θ角为15°～32°范围内有一组强度不等的衍射峰,所合成的液晶聚氨酯具有较高的热稳定性。     

联苯型液晶聚氨酯增韧改性环氧树脂的制备与性能

合成了联苯型液晶聚氨酯(LCPU),并以其为增韧剂对环氧树脂(EP)进行增韧改性,研究了LCPU含量对LCPU/EP复合材料力学性能的影响。利用X射线衍射、动态粘弹谱仪、扫描电镜等手段对LCPU/EP复合材料的动态热力学性能及断裂面的微观形貌进行了研究。结果表明,LCPU的加入可使LCPU/EP复合材料的冲击强度提高2倍～3倍,弯曲强度增加了40%～60%,材料的玻璃化转变温度(Tg)及储能模量(E′g)也有很大程度的提高。     

热致液晶聚酰胺的合成与性能

以含有聚醚链的芳香族二元酸聚乙二醇双4-羧苯醚(PEGn,n=1,2)和芳香族二元胺邻联甲苯胺(OT)为聚合单体,通过溶液缩聚法制备了一系列含有聚醚链的芳香族热致液晶聚酰胺(PEGOT)。以红外光谱(IR)、核磁分析(NMR)对聚合物的化学结构予以确认;通过差示扫描量热(DSC)及偏光显微镜(POM)研究发现,液晶聚合物具有稳定的液晶性和典型的向列型织构,并采用X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)对聚合物的结晶性和热稳定性进行了研究,为此类热致液晶聚酰胺进一步的应用提供了重要依据。     

联苯型热致性液晶接枝氧化石墨烯的合成及应用

以氧化石墨烯(GO)、4,4′-二(β-羟乙氧基)联苯(记为BP2)、环氧氯丙烷(ECH)等为原料,合成联苯型液晶接枝氧化石墨烯(LCE-g-GO)化合物,用于改性环氧树脂(EP)制备LCE-g-GO/EP复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)对复合材料性能进行表征。结果表明,当LCE-g-GO用量为5%,冲击强度提高到35.06 kJ/m2,是纯环氧树脂的2倍左右;同时,拉伸强度及弯曲强度分别提高了1.47、1.70倍,呈典型的韧性断裂。改性后复合材料的起始分解温度比环氧树脂明显提高,当LCE-g-GO用量为5%时,复合材料的起始分解温度达到375℃,比环氧树脂(351℃)提高了24℃。     

含氟席夫碱型环氧液晶聚合物的合成与表征

合成了席夫碱型含氟液晶单体(4-烯丙氧基苯甲酸)-2-甲氧基-4-三氟甲氧基苯胺亚甲基-苯酯(M)和环氧液晶单体(4-烯丙氧基苯甲酸)-4-(2,3-环氧丙氧基)-苯酯(E),将它们接枝共聚到含氢聚硅氧烷上,得到系列含氟席夫碱型环氧液晶聚合物PI~PVI。采用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、热重分析、偏光显微镜和X射线衍射等手段对单体及聚合物的结构和液晶性能进行表征。结果表明,聚合物PI~PVI呈现向列相。从PI到PVI随着单体M含量的减少,聚合物玻璃化转变温度(T_g)和清亮点(T_i)均呈下降趋势。该系列聚合物热稳定性良好,液晶区间在36.4~177.5℃之间。     

热致可逆变色胆甾液晶聚合物的制备和光学性能研究

合成了两种胆甾液晶单体,4-烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯M1和4-{4-[(4-烯丙氧基)-苯甲酰氧基]丁氧羰基}苯甲酸胆甾醇酯M2。将两种单体按一定比例与含氢聚硅氧烷(PMHS)共聚得到了一系列侧链液晶聚合物P1-P6。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1 H NMR)、差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(POM)和X射线等手段对单体及聚合物的结构、液晶性能和相行为进行了表征。通过分析表明单体M1、M2和聚合物为热致胆甾型液晶,聚合物在常温具有选择性反射现象,在升温—降温—再升温的过程中反射波长随温度升高发生蓝移,且聚合物具有良好的热稳定性和可逆变色性。     

液晶聚氨酯/酚醛树脂共混复合材料的力学性能和摩擦性能

使用自行合成的联苯型液晶聚氨酯(LCPU)与热塑性酚醛树脂(PF)通过原位复合的方法制备了一系列不同LCPU含量的LCPU/PF共混复合材料。研究了不同LCPU含量对LCPU/PF原位复合材料的力学性能,玻璃化转变温度和摩擦性能的影响,采用SEM研究了不同LCPU含量对LCPU/PF复合材料的磨损面及磨损机理的影响。结果表明,LCPU的加入可以显著地改善材料的力学性能,冲击强度提高18.7%、弯曲强度提高37.1%;玻璃化转变温度提高18℃;在摩擦系数几乎不变的情况下可以明显降低材料的磨损体积。     

聚酯液晶/环氧树脂复合材料的合成及应用

以4,′4-二(β-羟乙氧基)联苯(BP2)、对苯二甲酰氯(TPC)为原料,吡啶为催化剂,通过溶液聚合法合成一种含有联苯基的新型聚酯液晶(DCLP)。采用红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)及X射线衍射(WAXD)对DCLP的分子结构和液晶性进行表征,然后将该聚酯液晶与环氧树脂(E-44)共混制备聚酯液晶/环氧树脂复合材料,并对其性能进行研究。实验结果表明,加入3%的DCLP,可使复合材料的冲击强度由26.2kJ/m2提高到47.7kJ/m2,拉伸强度和弯曲强度也有不同程度的提高,热分解温度提高10℃~20℃。冲击断面的扫描电镜(SEM)分析表明,聚酯液晶对环氧树脂固化物有明显的增韧效果。     

热致型液晶增韧热固性树脂的研究进展

由于现有的热固性树脂增韧方法存在种种缺陷，热致型液晶正取代橡胶弹性体、热塑性塑料等成为新一类热固性树脂增韧剂，与其它方法相比，该法增韧效果好，改性体系耐热性、模量高。从液晶聚合物增韧、液晶单体／低聚物增韧、液晶固化剂增韧三个方面综述了现阶段热致型液晶增韧热固性树脂的研究进展。     

BHET-PHB热致液晶聚合物的合成及表征

本实验第一次以时苯二甲酸乙二醇酯(BHET)和对羟基苯甲酸(PHB)为原料，采用熔融缩聚的方法合成了BHET-PHB热致液晶共聚酯。通过红外和核磁验证了合成共聚酯的化学结构，并用DSC、偏先显微镜和X射线衍射研究了其液晶行为，证明合成的BHET-PHB共聚酯为典型的向列型液晶。     

聚乙烯醇侧链液晶高分子的合成与表征

合成了聚乙烯醇侧链液晶高分子并对其进行表征.利用聚乙烯醇中羟基的给质子能力和苯乙烯吡啶上氮原子的授质子能力形成的氢键,通过分子自组装合成聚乙烯醇侧链液晶高分子.这是一种热致性向列型液晶高分子.由于聚乙烯醇主链良好的柔顺性,该侧链液晶高分子具有较低的相转变温度和较宽的液晶温度范围.同时,通过氢键连接液晶基元和聚合物主链,相对减弱了液晶基元与聚合物之间的相互作用力,使它们之间保留了一定的自由性,提高了侧链液晶高分子的柔顺性,扩大了其使用范围。     

含PET热致液晶共聚酯的合成及表征

本实验采用熔融缩聚方法合成了含PET的热致液晶共聚酯。反应分两步进行 :对羧基苯甲酸 (PHB)乙酰化和PET/PHB共聚酯的制备。通过正交实验确定了PHB含量是影响PET/PHB共聚酯特性粘度的最显著因素 ,在此基础上详细讨论了PHB含量对共聚酯液晶性、相转变、流变性的影响。分析结果表明 :合成的PET/ 6 0PHB共聚酯具有典型的液晶性     

聚酰胺-胺的端基修饰合成偶氮液晶树形高分子

合成了以乙二胺为核的树形聚酰胺-胺(PAMAM),并将4-十二烷氧基偶氮苯-4′-磺酰氯偶氮液晶基元引入到PAMAM的末端,在常温常压下合成了一种新的偶氮液晶树形高分子化合物。用红外光谱(IR)和核磁共振谱(1H-NMR)对产物的结构进行了表征,以差热分析(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了其液晶性。DSC研究表明,该化合物从室温升温到177℃时有丝状织构出现,即典型的向列型液晶织构,在逐渐降温过程中,丝状液晶织构不消失,在203℃出现了液晶相,结合POM的研究表明,合成的该树形液晶高分子呈现出典型的向列型液晶织构。     

纳米填料对含长链取代基液晶环氧树脂固化动力学及热性能的影响

制备了几种不同纳米粒子(SiO₂、 TiO₂、 有机化黏土10A、 有机化黏土30B)填充的液晶环氧树脂EP-6-DDM复合材料, 并用差示热分析(DSC)、 偏光显微镜(POM)、 X射线衍射(XRD)和热失重分析(TGA)等方法研究了纳米填料/EP-6-DDM复合材料体系的固化反应过程及其相结构变化和热性能。结果表明, 四种纳米填料对于EP-6-DDM体系均有催化作用, 其中SiO₂的催化能力最强, 有机化黏土30B的催化能力最弱。当黏土的质量分数为1%时, 形成了剥离型纳米复合材料, 大于3%时则剥离型和插层型共存。纳米填料的加入并未改变EP-6-DDM的液晶相织构, 但是会破坏向列相液晶纹影织构的形成和完整性。热分析结果表明, 纳米填料的加入使体系的热稳定性略有降低。      

具有液晶性的脂肪/芳香共聚酯的合成

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、对苯二甲酸二(4-甲氧酰基苯基)酯(BMT)1、,6-己二醇(HDO)和α-羟基-ω-羧基D,L-低聚乳酸(OLA)为原料,在催化剂钛酸四丁酯作用下,熔融缩聚合成了一系列的共聚酯PHBTL。采用核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)、X射线衍射(XRD)和偏光显微镜(POM)技术对共聚酯进行了结构与性能研究,研究结果表明,随着BMT含量的增加,共聚酯熔点(Tm)降低,XRD和POM结果均表明共聚酯为向列型液晶。     

PABA-ABPA-TPA热致性液晶共聚酯的合成及表征

以对-乙硫氧基幕甲酸(PABA),4,4‘-二乙酰氧基二苯基丙烷(ABPA)和对苯二甲酸(TPA)为原料,采用熔融缩聚法合成了热致性液晶共聚酯PABA—ABPA—TPA．测定了样品的粘度,求得其相对分子质量．并用DSC、偏光显微镜、X射线衍射、红外光谱,核磁共振等手段对其进行了表征。证明该共聚酯为向列型液晶,在一定的温度范围内有很好的液晶性。在单体的精制和共聚酯的制备方面探索了新的方法．     

含介晶基因的半刚性共聚酯的合成及其性能研究

通过介晶单体４,４’联苯分别与对苯二甲酰氯及４,４’（对苯二甲酰氧基）二苯甲酰氯进行高温溶液缩聚反应合成了两种含介晶基团的半刚性共聚酯ＢＨＨＢＰ／ＴＰＣ与ＢＨＨＢＰ／ＴＯＢＣ。利用ＤＳＣ、ＴＧ－ＤＴＡ、偏光显微镜和Ｘ射线衍射等手段对介晶体ＢＨＨＢＰ与共酯的相变行为以及共聚酯的热分解动力学及结晶性能进行了研究。结果表明,两共聚酯均为结晶性聚合物,其中ＢＨＨＢＰ／ＴＯＢＣ具有向列相液晶相存在;共聚酯Ｂ     

液晶化载体促进传递膜的研究

合成了两种侧链液晶高分子(PSC—Ⅱ),得到具有冠醚和液晶的双重功能的载体．用核磁共振光谱(^1HNMR)和红外光谱(IR)证实了它们的结构．示差扫描热分析(DSC)实验证明了它们都具有热致液晶性．用聚丙烯膜(Celgard 2400)作支撑体,侧链液晶高分子作载体,采用不同的制膜方法,研究了Na^ 、K^ 离子选择性渗透通过膜的传递性能．对实验结果进行了讨论,指出了选择合理的成膜方法对传递性能影响是主要因素．