热致收缩液晶弹性体材料性能研究

液晶弹性体材料作为一种新型的智能材料引起了人们的广泛兴趣。热致液晶弹性体薄膜可以在相变温度处产生收缩形变。实验中采用全息曝光的方法制备了具有栅状结构的热致液晶弹性体薄膜材料。通过偏光显微镜对弹性体薄膜的光栅结构、偏光特性进行检测。对该液晶弹性体薄膜的热致收缩性能进行测试,其热致收缩形变率为12%。     

氢键自组装侧链液晶聚合物的制备及性能

为了获得氢键自组装液晶聚合物,制备了两种单体M1和M2,通过调节单体M1和M2的摩尔比,利用氢键自组装方法制备得到了一系列侧链液晶聚合物.利用红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测试了氢键自组装侧链液晶聚合物的液晶性能.结果表明,P3和P5液晶聚合物在2 510 cm-1和1 920 cm-1处出现了氢键的吸收峰,而P3、P4和P5液晶聚合物均具有两个熔融吸收峰.P1~P5液晶聚合物具有Grandjean织构,为典型的胆甾相;P6液晶聚合物具有明显的球形织构,为典型的向列相.     

压印溶胶-凝胶材料制备阵列微结构

表面微结构的制备是微光子器件制备过程中一个十分重要的步骤.为了降低工艺复杂性和成本,把软刻技术与溶胶-凝胶材料相结合应用于微光子器件中光路微结构图案的制备.采用软刻工艺,即通过表面带微结构图案的弹性模板压印在玻璃或硅片上溶胶-凝胶来实现微结构图形的转移,研究重复使用PDMS模板来压印出微结构图案.用高倍光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察所制备的溶胶-凝胶材料的表面微结构,分析影响压印结果的因素,获得了畸变小的表面微结构,如线阵结构(1维光栅)和点阵结构(2维光栅结构)图案.     

N-[ω-(4-丙烯酰联苯氧基)烷基]吡咯及聚合物研究

以联苯二酚、二溴烷烃、吡咯、丙烯酰氯为主要原料,合成了2种新的N-[ω-(4-丙烯酰联苯氧基)烷基]吡咯单体及其聚合物.采用红外光谱、1H-NMR和元素分析表征了其结构,与预期结构相符.偏光显微镜、差热分析仪对单体和聚合物的相变行为和热性能研究结果表明,单体及其聚合物均未出现液晶相,聚合物具有良好的热稳定性,5%失重温度均在270 ℃以上.     

基于二维光子晶体薄膜板的天线补偿材料及结构设计

根据二维光子晶体的周期性结构对于移动通信中的天线信号进行补偿,对电磁波而言,在介电质中传播,所遇介电常数反差如同电子在晶体中的周期性位势.基于电子柬微影法通过光阻进行基板刻蚀技术经曝光显影后所制成的金属氧化物补偿材料压制成薄膜结构,利用二维光子晶体所形成的周期性排列结构,制作薄膜材料.对射频电渡进行滤波.在介质层表面的电场分布可以通过边界条件求得,对材料表面的TE波及TM渡分别进行分析.通过常用材料及成熟的制造技术实现传统的光学晶体补偿结构,减少天线在不同方向上所形成的偏差,并增强相应的极化透射强度.     

新型侧链液晶聚合物的合成与表征

以丙烯酰氯和对羟基苯甲酸等为原料，制备了4种具有热致液晶性的单体，并利用自由基聚合反应合成了相应的侧链型液晶聚合物。单体和聚合物的结构采用元素分析、红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(^1H-NMR)进行了表征。利用热失重(TGA)研究了聚合物的热稳定性，并利用差示扫描量热仪(DSC)和热台偏光显微镜(HS-POM)研究了聚合物的相转变温度和液晶态织构。结果表明，所合成的侧链液晶聚合物具有良好的热稳定性和较宽的液晶态温度范围，其液晶态织构均为向列相纹影织构。     

带有磺酸基团的热致型主链液晶离聚物的合成

通过共缩聚以对苯二甲酸二-(4-羧基苯)酯为液晶基元．以己二醇和对羟基偶氮苯磺酸为柔性间隔基和离子基元制得两种带有磺酸基的主链型液晶离聚物．通过红外光谱分析、热分析、偏光显微镜分析等方法对各个反应所得产物进行分析．结果表明：对苯二甲酰氯的红外光谱与标准谱图基本一致，其熔点为82．5℃，与文献值相同．通过红外光谱对中间体和聚合物P0及P1的结构进行分析，并通过带热台的偏光显微镜观察所合成聚合物P0和P1，结果显示：P0和P1具有液晶性能，且为向列型液晶聚合物．     

聚甲基丙烯酸甲酯-RM257网络胆甾型液晶薄膜的制备与热旋光性能

为了研究聚合物网络胆甾型液晶的热旋光性,利用紫外光照射引发聚合制备了聚甲基丙烯酸甲酯-RM257网络胆甾型液晶薄膜,采用偏光显微镜和扫描电子电镜观察了PNCLCs薄膜的微观形貌,通过圆二色谱研究了PNCLCs薄膜的光学活性,分别在10r·min-1、7r·min-1和2r·min-1的升温速率下,测试了PNCLCs薄膜的热旋光性。研究结果表明:PNCLCs薄膜中RM257的含量越小,聚合物和液晶之间相分离现象越明显,越有利于形成聚合物网络液晶。RM257质量比为40%,30%,20%和0%所制备的PNCLCs薄膜均具有光学活性,说明PNCLCs薄膜存在螺旋结构。随着温度的升高,图像灰度均值逐渐减小。温度变化速率越小,图像灰度均值随温度变化的趋势越稳定。在温度变化速率为2r·min-1时,图像灰度均值随温度变化几乎成线性关系,光强变化的趋势最稳定。     

飞秒激光制备亚波长周期光栅及其光学特性

使用中心波长800 nm、重复频率1 kHz的飞秒激光,在金属钨表面斜入射下制备了亚波长周期光栅结构,在入射角为0o~80o时,光栅结构的周期为349~620 nm. 利用表面等离子体激元的理论分析了在钨表面制备光栅结构的过程,实验结果与理论符合较好. 利用严格耦合波分析方法计算了实验中得到的光栅结构的反射光谱,其吸收增强波长大小与光栅结构周期相近. 研究结果表明:利用飞秒激光可以在金属表面直接诱导周期可控的光栅结构,此光栅结构具有一定的应用前景.     

单体结构对聚合物分散液晶膜电光性能的影响

为了研究单体结构对聚合物分散液晶（PDLC）膜电光性能的影响,选用甲基丙烯酸β羟乙酯（HEMA）/甲基丙烯酸丁酯（BMA）/1,4丁二醇二丙烯酸酯（BDDA）/丙烯酸β羟丙酯（HPA）/液晶（LC）复合体系,在紫外光照射下制备了PDLC膜.研究了BDDA和HPA对PDLC膜中聚合物网络的微观形貌及PDLC膜的电光性能的影响.结果表明：BDDA和HPA的加入明显提高了PDLC膜的对比度,相应的响应特征有所提高,而阈值电压和饱和电压也有所提高.