聚酰亞胺和聚炔高分子液晶的合成及性質(zhì)研究.pdf

1、高分子液晶材料的誕生至今還不到60年。但是它以其優(yōu)異的性能，巨大的應(yīng)用價值和發(fā)展空間而受到人們越來越多的關(guān)注。因此，這個熱門的研究領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展，尤其近年來，有關(guān)高分子液晶的報道數(shù)量驚人，涉及種類也非常廣泛，使這門科學(xué)迅速的形成了一個龐大的家族，并成為最熱門的學(xué)科之一。 高分子液晶飛速的發(fā)展，使其擁有眾多不同的類型，大致可以歸納為兩種類型：側(cè)鏈高分子液晶和主鏈高分子液晶。不過，分子結(jié)構(gòu)的紛繁使有些高分子液晶自立門派，如甲殼

2、型高分子液晶等。 高分子液晶的發(fā)展?jié)摿χ饕獊碓从谄浞肿咏Y(jié)構(gòu)的多樣性，這種多樣性是因為主鏈和側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，這也使其性能與眾不同又難以把握。研究證明，側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計和引入方式對其性能的改良有著決定性作用．但目前這方面的研究仍處于初期階段，有待深化。 本文設(shè)計并合成三種較有代表性的高分子液晶：一類聚酰亞胺高分子液晶，兩類聚乙炔高分子液晶和一例甲殼型聚炔高分子液晶。高分子化合物的結(jié)構(gòu)表征涵蓋了核磁共振、紅外光譜、質(zhì)譜、

3、液相色譜、元素分析等，性質(zhì)研究涉及了液晶相態(tài)行為(POM)、液晶相溫度及焓變(DSC)、聚合度(GPC)、熱穩(wěn)定性(TGA)、溶解性、力學(xué)性能等研究。最后，經(jīng)過對研究結(jié)構(gòu)的思考和討論得出結(jié)論．本文的研究將為高分子液晶的分子設(shè)計和實際應(yīng)用打下一些基礎(chǔ)。 本碩士論文主要包括四部分： 第一章簡要介紹了高分子和液晶方面的基礎(chǔ)知識，從而引出高分子液晶并列舉了幾種有代表性的類型，并簡要介紹了本文的研究內(nèi)容和特色。 第二章報道

4、了一類聚酰亞胺高分子液晶。聚酰亞胺高分子的主鏈剛性大，提供分子設(shè)計，可以改善其液晶性。我們經(jīng)過分子設(shè)計，通過向側(cè)鏈和主鏈分別引入柔性基團(tuán)并控制其比例，制備了兩個系列的聚酰亞胺高分子薄膜。最后從液晶相態(tài)行為、液晶相溫度、熱穩(wěn)定性和材料的力學(xué)性能等方面對薄膜進(jìn)行了較為詳盡的研究。 第三章研究了聚乙炔高分子液晶。為改良聚乙炔液晶的性能，通過側(cè)鏈介晶基團(tuán)的設(shè)計，合成了四種聚乙炔高分子液晶，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，構(gòu)型通過計算機(jī)模擬。通過液晶

5、性、熱穩(wěn)定性的研究，總結(jié)了聚乙炔高分子及其單體結(jié)構(gòu)—性能規(guī)律：不同種類棒狀液晶基元對液晶性的影響，分子內(nèi)氫鍵對此類高分子液晶的性質(zhì)有重要影響。 第四章研究了聚乙炔苯并菲盤狀高分子液晶。聚乙炔的側(cè)鏈引入苯并菲盤狀液晶基元。苯乙炔基的聚合活性大大高于乙炔基，探索了聚合方法，優(yōu)化了聚合體系。研究了聚合物和單體的液晶性和熱穩(wěn)定性。本文首次報道了一例苯并菲盤狀甲殼型聚炔高分子液晶。 盤狀聚乙炔液晶和盤狀甲殼型高分子液晶的研究才剛起