论文摘要
作为一类新型功能高分子材料,胆甾液晶弹性体除具有胆甾液晶优异的光学性质外,还具有网络高分子优良的机械性能、热和化学稳定性,是目前液晶高分子研究领域中的前沿课题。因此,本论文重点开展新型手性液晶单体及胆甾弹性体的研究,这些研究不仅丰富了液晶的研究内容,同时也为进一步研究其在压电、铁电和微电子等领域的应用打了基础。本论文合成了七种含胆甾基的液晶手性单体（M1-M7）,一种含薄荷基的手性液晶单体（M8）、一种非液晶交联剂（N1）和一种向列相液晶交联剂（N2）,它们分别为4-胆甾氧羰基戊酸-4’-十一烯酸对苯二酚双酯（M1）、4-胆甾氧羰基戊酸-4’-十一烯酸对联苯酚双酯（M2）、4-胆甾氧羰基戊酸-4’-十一烯酰氧基苯甲酸对苯二酚双酯（M3）、4-胆甾氧羰基戊酰氧基苯甲酸-4’-十一烯酸对苯二酚双酯（M4）、4-胆甾氧羰基戊酸-4’-十一烯酰氧基苯甲酸对联苯酚双酯（M5）、4-胆甾氧羰基戊酰氧基苯甲酸-4’-十一烯酸对联苯酚双酯（M6）、4-胆甾氧羰基戊酰氧基苯甲酸-4’-十一烯酰氧基苯甲酸对苯二酚双酯（M7）、4-孟氧基乙酸-4’-十一烯酰氧基苯甲酸对联苯酚双酯（M8）、4,4’-十一烯酸对苯二酚双酯（N1）和4,4’-十一烯酰氧基苯甲酸对苯二酚双酯（N2）,然后并分别将这些单体与聚甲基含氢硅氧烷（PMHS）进行接枝聚合,得到均聚物P1-P8,另外还将M1和N2；M2和N1及M8和N2分以别与PMHS进行接枝聚合,合成出三个系列侧链胆甾相液晶弹性体P1系列,P2系列和P8系列。以上所合成的手性液晶单体和聚合物在国内外均未见报道,所合成中间体、单体与聚合物的化学结构均通过红外光谱（FT-IR）或核磁共振仪（1H-NMR）的表征,液晶性能通过了偏光显微镜（POM）、差示扫描量热仪（DSC）和热失重分析（TGA）的分析,讨论了结构和共聚组成对单体、聚合物的相转变温度、相变类型及液晶织构的影响。手性单体M1-M7均为左旋化合物,随着液晶核刚性逐渐增加,对应单体的比旋光度的绝对值减小。M1-M8均呈现胆甾相的油丝织构和焦锥织构,此外M2与M7还出现了胆甾相的指纹织构；M3、M5与M6还出现胆甾相螺旋织构；M8还呈现SC*的破碎扇形织构,且在Sc*区能看到样品的选择反射现象,升温时选择反射“红移”,而降温时反射颜色“蓝移”；N1为非液晶化合物；N2呈现互变向列型丝状织构和单变近晶相的扇形织构。所有均聚物,弹性体都呈现胆甾相的Grand-jean织构。除N1外,所有其它单体均出现熔融转变和液晶相向各向同性向之间的转变,此外,M5与M6还出现了玻璃化转变,M8还出现了SC*相转变,N2还在降温过程出现了单变近晶相转变；对于结构类似的单体,随刚性的增加,对应清亮点通常增加,所有均聚物及弹性体均出现玻璃化转变和清亮点,而且表现出良好的热稳定性。对于P1系列弹性体,对应的Tg及Ti均随着液晶交联剂含量增加而呈现升高趋势；对于P2系列弹性体,对应的Tg随着交联剂含量增加而呈现先降后升,而Ti则一直降低的趋势；对于P8系列弹性体,对应的Tg随着交联剂含量增加而呈现先降后升,而Ti则呈现先升后降的趋势。