含羧基手性液晶单体及其聚合物的制备与表征

论文摘要

液晶聚合物（Liquid crystalline polymer, LCP）具有高模量、高强度、良好的化学稳定性和尺寸稳定性、较低的热膨胀系数等优良性能,因而得到广泛应用。液晶离聚物是指含有离子基团的液晶聚合物,它可以通过离子的相互作用使液晶聚合物与其他热塑性聚合物的相互作用增强,相容性得以改善,它综合离聚物和液晶聚合物两方面的内容,是一种新型的功能高分子。手性侧链液晶高分子是目前液晶高分子研究领域的热点,其中胆甾液晶高分子具有许多独特的性质,如选择反射、高旋光性、圆二色性和电光效应等,在光学、热控温材料等方面有着广阔的应用前景。本文合成了五种液晶单体,分别为9-（6-（6-（4’-（4-（烯丙氧基）苯甲酰氧基）-4-联苯氧酰基）-6-己酰氧基）-3-[3,2-b]-六氢呋喃氧酰基）壬酸（M1）、7-（6-（6-（4’-（4-（烯丙氧基）苯甲酰氧基）-4-联苯氧酰基）-6-己酰氧基）-3-[3,2-b]-六氢呋喃氧酰基）庚酸（M2）、5-（6-（6-（4’-（4-（烯丙氧基）苯甲酰氧基）-4-联苯氧酰基）-6-己酰氧基）-3-[3,2-b]-六氢呋喃氧酰基）戊酸（M3）、4-（6-（6-（4’-（4-（烯丙氧基）苯甲酰氧基）联苯氧酰基）己酰氧基）-3-[3,2-b]-六氢呋喃氧酰基）苯甲酸（M4）、4-烯丙氧基苯甲酰氧基苯甲醚（M5）和三个系列的液晶离聚物。经查阅,除单体M5外其余单体和聚合物均未见国内外报道,在分子设计上具有创新性。采用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、旋光测试仪、差示扫描量热仪（DSC）及偏光显微镜（POM）等技术对所合成的液晶单体、液晶离聚物的结构与性能进行了研究。实验结果表明,四个手性液晶单体M1-M4均属于胆甾型液晶,三个系列的聚合物均具有良好的液晶性；随着含羧基手性液晶单体mo1%含量的增加,三个系列的手性液晶离聚物的玻璃化转变温度Tg和熔融转变温度Tm呈升高趋势,Ti先升高再下降；制备的手性单体和三个系列聚合物均具有良好的旋光性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 液晶简介
• 1.1.1 液晶
• 1.1.2 液晶发展简述
• 1.2 液晶高分子
• 1.2.1 液晶高分子的产生和发展
• 1.2.2 液晶高分子的分类
• 1.2.3 液晶高分子的化学结构与性能
• 1.3 手性侧链液晶高分子
• 1.3.1 手性侧链液晶高分子简介
• 1.3.2 手性侧链液晶高分子的发展及应用
• 1.4 液晶离聚物
• 1.4.1 液晶离聚物的结构与分类
• 1.4.2 主链液晶离聚物及其国内外研究现状
• 1.4.3 侧链液晶离聚物
• 1.4.4 液晶离聚物的应用
• 1.5 本论文特色及意义
• 第2章 实验部分
• 2.1 主要试剂及理化性质
• 2.2 测试方法及仪器
• 2.3 液晶单体的合成
• 1的合成'>2.3.1 单体M₁的合成
• 2的合成'>2.3.2 单体M₂的合成
• 3的合成'>2.3.3 单体M₃的合成
• 4的合成'>2.3.4 单体M₄的合成
• 5的合成'>2.3.5 单体M₅的合成
• 2.4 液晶离聚物的合成
• 1系列的制备'>2.4.1 离聚物P₁系列的制备
• 2系列的制备'>2.4.2 离聚物P₂系列的制备
• 3系列的制备'>2.4.3 离聚物P₃系列的制备
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 红外分析
• 3.1.1 液晶单体、中间体的红外光谱分析
• 3.1.2 液晶离聚物的红外光谱分析
• 3.2 旋光性分析
• 3.2.1 物质的旋光性
• 3.2.2 单体的旋光性分析
• 3.2.3 聚合物的旋光性分析
• 3.3 偏光显微织构分析
• 3.3.1 液晶单体的液晶织构分析
• 3.3.2 液晶离聚物的织构分析
• 3.4 热性能分析
• 3.4.1 液晶单体的热性能分析
• 3.4.2 液晶离聚物的热性能分析
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢