含羧酸与胆甾基元的硅氧烷类聚合物的液晶性能

合成了液晶单体4-烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯(Mch)和单体4-十一烯酸苯甲酸(Mc),通过硅氢加成反应得到了系列侧链液晶聚合物P0~P5。通过差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(POM)、旋光分析等手段对聚合物的液晶性能和相行为进行了表征,结果表明,含羧基的单体Mc(P1~P5)与不含羧基的单体Mc(P0)的聚合物相比,玻璃化转变温度(Tg)、比旋光度和清亮点(Ti)均明显降低,但是没有改变原聚合物的胆甾相类型;随Mc在液晶聚合物中摩尔百分数的增加,Tg继续降低,而Ti升高。Mc的引入拓宽了液晶聚合物的介晶区间。     

含酒石酸基元的液晶单体及其聚合物的合成与表征

合成了一种以酒石酸为中心的新型工字型液晶单体2,3-二乙酰氧基-1,4-丁二酸对烯丙氧基苯甲酸对苯二酚酯(M1),将其与手性液晶单体4-烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯(M2)共聚,得到侧链液晶聚合物P1～P8。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热分析(DSC)和X射线衍射(XRD)等手段对所获单体及聚合物的结构和液晶相行为进行了表征。结果表明,液晶单体M1具有近晶相扇形、纹影织构,手性单体M2具有胆甾相油丝织构。聚合物P1～P8出现胆甾相的Grandjean织构,随着单体M1含量的增加,聚合物P1～P8的Tg呈上升趋势,液晶区间变窄。     

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。     

主链型液晶共聚酯的研究

以2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、1,10-癸二醇与含液晶基元的缩聚单体2-甲基-1,4-苯撑双(4-氯甲酰)苯甲酸酯通过溶液缩聚反应合成了一系列含液晶性和非液晶性两种序列结构的共聚酯,采用DSC、偏光显微镜和X-衍射方法研究了共聚物的液晶行为,发现除共聚物10外所有的共聚物均具有较好的结晶性和热致液晶性。随双酚A用量的改变,共聚物的特性粘数和熔点呈规律性变化。     

液晶型成核剂的合成及对聚乙烯结晶行为的影响--(Ⅰ)液晶型成核剂的合成与表征

以对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醚和丙烯酰氯为主要原料,通过逐步酰化反应,合成出了一种具有刚性结构并带有极性基团的乙烯基单体：4-(4-甲氧基)-二酚氧羰基酚丙烯酸酯(ACDHP),并通过自由基引发合成出相应的聚合物PACDHP。利用^1H-NMR和FT-IR对单体和聚合物的化学结构进行了表征。采用DSC、热台偏光显微镜(HS-POM)和TGA对聚合物的相转变温度、液晶态的织构和热稳定性进行了研究。结果表明该热致液晶聚合物的液晶相变温度范围较宽,热稳定性较好．     

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。     

4,4’二(4-烯丙氧基苯甲酸)苯酯双功能基团液晶体的制备与性能

以3-溴丙烯、4-羟基苯甲酸和对苯二酚为主要原料,经Williamson醚化、羧酸酰化和酯化反应制备了4,4'-二(4-烯丙氧基苯甲酸)苯酯双功能基团液晶单体,通过FT-IR,1H-NMR,13C-NMR对其结构进行了表征.用DSC,XRD,偏光显微镜((POM)研究了单体的液晶性能,结果表明该单体熔点为164℃,清亮点为244℃,为向列相液晶.     

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。     

一种含有乙烯基具有固-固相变性能的大单体的制备及表征

通过分子设计,把具有固-液相变性能的聚乙二醇单甲醚(MPEG)的端羟基改性为具有乙烯基碳碳双键的大单体,形成一种可以与任意含有乙烯基双键的骨架材料进行自由基共聚合的具有高相变焓的固-固相转变单体材料。运用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了大单体的结构,采用差示扫描量热法(DSC)、广角X射线散射仪(WAXD)和偏光显微镜(POM)、热失重(TG)表征并分析了MPEG的热性能及其结晶情况。结果表明,这种新型单体具有稳定的分子结构、良好的结晶性能、高相变焓,热稳定性良好。从而为聚乙二醇类的固-液相变材料在固-固相变材料的应用领域中开辟了一条新的途径。     

一种含有乙烯基具有固-固相变性能的大单体的制备及表征EI

通过分子设计,把具有固-液相变性能的聚乙二醇单甲醚(MPEG)的端羟基改性为具有乙烯基碳碳双键的大单体,形成一种可以与任意含有乙烯基双键的骨架材料进行自由基共聚合的具有高相变焓的固-固相转变单体材料。运用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了大单体的结构,采用差示扫描量热法(DSC)、广角X射线散射仪(WAXD)和偏光显微镜(POM)、热失重(TG)表征并分析了MPEG的热性能及其结晶情况。结果表明,这种新型单体具有稳定的分子结构、良好的结晶性能、高相变焓,热稳定性良好。从而为聚乙二醇类的固-液相变材料在固-固相变材料的应用领域中开辟了一条新的途径。     

含X-型二维液晶基元的液晶高分子的合成与表征

以对苯二甲酰氯和２,５－二羟基－１,４－苯撑双－（对烷氧基苯甲酸酯）为单体,采用低温溶液缩聚方法,合成了一系列含Ｘ－型二维液晶基元的液晶高分子,聚合物的液晶行为用ＤＳＣ和偏光显微镜进行了表征,发现所有的聚合物均为向列型热致液晶高分子,随单体结构改变,聚合物的熔点和液晶态清亮点均呈规律性变化。     

聚硅氧烷类手性偶氮液晶高分子的制备

合成了一种含胆甾醇基元的手性液晶单体4-烯丙氧基苯甲酰氧基异丙酰氧基胆甾基酯(M)和一种含偶氮基元的液晶单体4-烯丙氧基苯甲酰氧基异丙酰氧基偶氮苯甲酸乙酯(N),将它们与含氢聚硅氧烷接枝共聚,得到侧链手性偶氮液晶聚合物PA1~PA6。通过红外、核磁共振、旋光仪、偏光显微镜、差示扫描量热和X射线衍射等手段对所合成单体及聚合物的结构和液晶相行为进行了表征。结果表明,单体M具有胆甾相的油丝织构,单体N具有向列相的纹影织构,聚合物PA1~PA6呈现胆甾相的Grandjean织构,它们的热稳定性好,液晶区间宽达171~180℃之间。     

胆固醇侧部双键改性衍生物的合成与表征

胆固醇C(3)-OH用乙酸酐酯化后,用间氯过氧苯甲酸将C(5)=C(6)双键氧化成环氧,再用甲基丙烯酸对形成的环氧进行开环,得到带有双键的新型胆固醇单体。新型单体在冷冻-抽真空-通氮气循环四次后封管的条件下进行聚合,得到了相应的聚合物。用核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)和单晶衍射研究了单体及聚合物的化学结构及组成,从单晶照片中可以直观地看到各个取代基的空间朝向。用差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(POM)和热重分析(TGA)对其热性能及晶体形态进行了研究和观察。实验结果显示,该新型聚合物具有优异的耐热性,初始分解温度高于320℃,可在耐热材料方面得到应用。     

星形液晶的分子结构对其有序排列的影响

以1,2,4-丁三醇(C)为手性中心,4’-(4-(三氟甲基苯甲酸基)联苯)羧酸(B1)、6-(4-(4-乙氧基苯甲酸基)苯)己二酸单酯(B2)为侧臂,采用N,N'-二环己基碳化二亚胺/4-二甲氨基吡啶(DCC/DMAP)成酯法,合成了均臂星形与杂臂星形液晶FJ0~FJ3。通过红外光谱、核磁共振、偏光显微镜、差示扫描量热、变温X射线衍射等手段对所合成的星形液晶的分子结构及其有序排列进行了研究。结果表明,手性中心使均臂星形液晶(FJ0和FJ3)产生螺旋状的有序排列,而杂臂星形液晶(FJ1和FJ2)并未受手性中心的影响形成螺旋结构,而是形成了一维有序的向列相结构。     

含芳酯键的液晶双马来酰亚胺的合成与表征

本文通过对马来酰亚胺基苯甲酸及其酰氯化路线合成了两种含芳酯键的液晶双马来酰亚胺。应用FT-IR、~1H-NMR、DTA、DSC、热台偏光显微镜对双马来酰亚胺的结构、热性能和相转变进行了表征。这类双马来酰亚胺具有较好的热致液晶行为,并且液晶织态结构可以通过端基的交联聚合反应固定在交联网络中。     

侧链胆甾液晶聚合物的合成及性能

合成了一种新型胆甾液晶单体(M1)和一种向列液晶单体(M2),通过与聚硅氧烷(PMHS)接枝共聚得到了系列侧链液晶聚合物P1~P6,通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析(TGA)、偏光显微镜(POM)等手段对聚合物的结构、液晶性能及热性能进行了表征。随着胆甾液晶基元的减少,其玻璃化转变温度(Tg)、清亮点(Ti)逐渐降低。聚合物P1~P6均为胆甾型热致液晶,聚合物呈现出典型的胆甾液晶彩色Grand-jean织构、油丝及焦锥织构,并且颜色随温度升高发生变化。     

一类新的液晶共聚物的合成

以含液晶基元的单体４－「４－（对正丁氧基－苯甲酰氧基）－苯甲酰氧基」－苯基丙烯酸酯和苯乙烯，通过自由基共聚合反应，首次合成了一旬含液昌本和非液晶单体两种结构的共聚物，聚合物的液晶行为用ＤＳＣ、偏光显微镜和射线衍射进行了表征，发现单体有热致液生；所有的共聚物均为向列型热致液晶高分子和具有较宽的液晶太温度范围，随共聚物中液晶性单体含量增加，共聚物分子量、相转变温度和热分解温度呈规律性变化。     

新型联苯酯类液晶的合成及其性能研究

以溴代烷、4-羟基苯甲酸和3,3',5,5'-四甲基联苯二酚为原料经Williamson醚化、羧酸酰化和酯化反应合成了一个系列的对称联苯酯类液晶共6个化合物,并用FT-IR和1HNMR对产物进行结构表征.通过差示扫描量热仪(DSC),热台偏光显微镜(POM)和X射线粉末射线衍射仪(XRD)研究了它们的相行为,并讨论了分子结构对液晶行为的影响.为进一步研究液晶性能奠定了良好的基础.     

含侧甲基液晶双马来酰亚胺的合成及表征

通过甲基对苯二酚和对马来酰亚胺基苯甲酸,制得了一种低熔点的酯类液晶双马来酰亚胺.应用FT-IR、1H-NMR、DSC、HSPM对液晶双马来酰亚胺的结构和液晶行为进行了表征.结果表明,这类液晶双马来酰亚胺具有较低的熔点,侧甲基的存在使得液晶双马来酰亚胺的熔点下降了39℃.由HSPM观察到所合成的液晶单体具有向列型液晶所具有的典型的纹影织构,呈现出较好的热致液晶行为,并且液晶织构可以通过端基的交联聚合反应固定在交联网络中.     

光致变色聚硅氧烷液晶高分子的合成及液晶行为

通过取代、还原、重氮化和偶合等反应,合成了一种新的光致变色液晶单体4-丁氧基-4′-十一烯-[10]-酰氧基偶氮苯,并与聚(甲基氢硅氧烷)通过硅氢加成生成一种新的光致变色高分子液晶。通过^1H NMR和IR对单体和聚合物的结构进行了表征,并证实了聚合物的硅氢化程度近于完全。通过DSC和热台偏光显微镜(POM)对单体和聚合物的液晶行为进行了研究,证明了都具有液晶性。