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含供—吸电子手性液晶聚合物及单体的合成与性能研究

作　者: 周群华
导　师: 胡建设
学　校: 东北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 手性液晶单体聚合物向列相胆甾相
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 29次
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内容摘要

超分子液晶化学研究分子亚单元通过氢键、离子相互作用、电荷转移相互作用、疏水作用及范德华力等次价键形成的复合液晶体系。电子供体—受体(EDA)相互作用就是多电子的电子供体和少电子的电子受体间,由于发生电荷转移和重叠而引起的相互作用。当引入手性时,此液晶高分子除具有液晶高分子的一般特性外,还具有许多独特的光学性质,以及广阔的应用前景,可望作为电子材料、显示材料、非线性光学材料、特种有机涂料等在航空航天、军事、电子、交通等高科技领域中发挥重要的作用,是目前液晶高分子研究领域的热点之一。本文合成了两种胆甾相液晶单体(M2,M4)、三种向列相液晶单体(M3,M5,M6)和一种非液晶手性单体(M1)。他们分别是：2-(4-烯丙氧基苯甲酸)-5-[4-(4-丙氧基)苯基]苯氧羰基}戊酸异山梨醇酯(M1)、4-{5-{[4-(4-丙氧基)苯基]苯氧羰基}己酰氧基}苯甲酸胆甾醇酯(M2)、4-{5-{[4-(4-丙氧基)苯基]苯氧羰基}己酰氧基}联苯氰酯(M3)、4-烯丙氧基苯丙酸胆甾醇酯(M4)、4-十一烯酰氧基联苯氰酯(M5)、4-十一烯酰氧基苯甲酸联苯氰酯(M6),用M1与M5,M1与M6接枝共聚到聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)上合成出两个系列的手性侧链液晶聚合物P1,P2。采用红外光谱(FT-IR)对所合成的液晶单体与液晶聚合物的结构进行了表征,采用差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微分析(POM)和旋光度分析对它们的液晶性能进行表征。实验和分析结果表明：P1系列为胆甾型液晶聚合物,P2系列手性近晶C(SC*)相液晶聚合物。其中P1系列聚合物的液晶相温度区间较窄,而P2系列聚合物较宽。P1和P2系列聚合物随着M1含量的增加,聚合物的玻璃化转变温度Tg均呈升高趋势,清亮点Ti均呈下降趋势。同时由于手性单体M1的适量加入,使P1系列聚合物具有胆甾相液晶性能,P2系列聚合物具有手性近晶C相液晶性能。而且与单体相比,都具有良好的热稳定性能,所以具有一定的应用价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-33
  1.1 液晶高分子简介  10-19
    1.1.1 液晶与液晶高分子  10-11
    1.1.2 液晶高分子的发展简史  11-13
    1.1.3 液晶高分子的分类  13-14
    1.1.4 液晶高分子的织构  14-16
    1.1.5 液晶高分子的特性及应用  16-19
  1.2 侧链液晶高分子概述  19-27
    1.2.1 侧链液晶高分子简介  19-20
    1.2.2 侧链液晶高分子的分子设计与合成  20-26
    1.2.3 侧链液晶高分子的应用  26-27
    1.2.4 侧链液晶高分子材料的前景  27
  1.3 手性侧链液晶高分子  27-28
    1.3.1 手性侧链液晶高分子简介  27-28
    1.3.2 手性侧链液晶高分子的发展及应用  28
  1.4 超分子液晶化学  28-30
  1.5 氰基简介  30
  1.6 本论文的特色及意义  30-33
第二章实验部分  33-50
  2.1 主要试剂及理化性质  33-38
  2.2 测试方法及仪器  38
  2.3 合成路线  38-44
    2.3.1 中间体及单体的合成路线  38-42
    2.3.2 液晶聚合物的合成路线  42-44
  2.4 实验步骤  44-50
    2.4.1 液晶中间体及单体的制备  44-48
    2.4.2 液晶聚合物的制备  48-50
第三章结果与讨论  50-89
  3.1 结构分析  50-70
    3.1.1 中间体及单体的红外分析  50-65
    3.1.2 液晶聚合物的红外分析  65-70
  3.2 旋光度分析  70-71
  3.3 偏光显微织构分析  71-78
    3.3.1 液晶单体的织构分析  71-75
    3.3.2 液晶聚合物的偏光分析  75-78
  3.4 热性能分析  78-89
    3.4.1 单体的热分析  78-82
    3.4.2 液晶聚合物的热分析  82-89
第四章结论  89-90
参考文献  90-96
致谢  96

含供—吸电子手性液晶聚合物及单体的合成与性能研究

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