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聚硅氧烷侧链液晶的合成与表征

作　者: 刘斌
导　师: 杨建业
学　校: 西安科技大学
专　业: 材料学
关键词: 聚硅氧烷侧链液晶蓝相近晶相向列相合成与性能
分类号: O753.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

聚硅氧烷侧链液晶是主链由-Si-O-键组成,其液晶基元一端通过柔性间隔基团连接在聚合物主链上的一类液晶高分子。改变侧链结构,可以获得液晶相变温度由低到高、液晶温度范围由窄到宽、液晶相态从近晶相到柱状相的一系列液晶聚合物。侧链结构的多样性赋予了聚硅氧烷侧链液晶性能的多样性,如热致液晶性、较好的阈值特性和回复特性;而且其取向态在无电场作用时可长时间保持稳定。基于聚硅氧烷侧链液晶的这些特性,近年来人们对其进行了深入的研究,取得了较大的研究进展。本论文合成了七种液晶单体,并采用不同液晶相类型的单体（包括蓝相,近晶相和向列相）与聚甲基氢硅氧烷进行接枝共聚,合成出九种具有不同化学结构和性能的聚硅氧烷侧链液晶聚合物。采用红外光谱和核磁共振氢谱对液晶单体与液晶聚合物的结构进行了分析,采用差示扫描量热分析、热失重分析、热台偏光显微镜和X-射线衍射分析等研究方法对它们的液晶性能及热稳定性能进行了表征。单体3HHV、4HHV和5HHV是以双环己烷为介晶基元的液晶单体,分别呈现多色彩小板块蓝相和胆甾相;单体M1、M2、M3和M4是以苯环为介晶基元的液晶单体,分别呈现近晶相和向列相。它们的液晶相态区间都较宽,表现出良好的液晶性能且具有良好的热稳定性。聚合物P₁系列中P_1-1为胆甾型液晶聚合物,P_1-2为向列相和蓝相液晶聚合物,P_1-3为蓝相液晶聚合物;聚合物P₂系列中P_2-1为蓝相液晶聚合物,P_2-2为近晶相和蓝相液晶聚合物,P_2-3为蓝相液晶聚合物;聚合物P₁和P₃为近晶相液晶聚合物;聚合物P₂和P₄为向列相液晶聚合物。它们的液晶相态区间都较宽,表现出良好的液晶性能且具有良好的热稳定性。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
1 绪论  7-16
  1.1 引言  7
  1.2 研究发展历史  7-9
    1.2.1 近晶型聚硅氧烷侧链液晶  7-8
    1.2.2 向列型聚硅氧烷侧链液晶  8
    1.2.3 胆甾型聚硅氧烷侧链液晶  8-9
    1.2.4 偶氮苯型聚硅氧烷侧链液晶  9
  1.3 研究新进展  9-14
    1.3.1 含有两种介晶基元的聚硅氧烷侧链液晶  9-10
    1.3.2 梯形聚硅氧烷侧链液晶  10-11
    1.3.3 聚硅氧烷侧链液晶离聚物  11-12
    1.3.4 聚硅氧烷侧链液晶弹性体  12-14
  1.4 应用与研究方向  14-15
  1.5 选题意义  15-16
2 侧链含有多色彩蓝相小板块液晶基元的聚硅氧烷液晶的合成及性能  16-36
  2.1 引言  16
  2.2 实验部分  16-20
    2.2.1 主要实验试剂及理化性质  16-18
    2.2.2 测试仪器  18
    2.2.3 合成部分  18-20
  2.3 结果与讨论  20-35
    2.3.1 结构分析  20-27
    2.3.2 液晶性能分析  27-35
  2.4 本章小结  35-36
3 含有近晶相及向列相液晶单体的侧链液晶聚硅氧烷的合成及性能  36-62
  3.1 引言  36
  3.2 实验部分  36-44
    3.2.1 主要实验试剂及理化性质  36-40
    3.2.2 测试仪器  40
    3.2.3 合成部分  40-44
  3.3 结果与讨论  44-60
    3.3.1 结构分析  44-52
    3.3.2 液晶性能分析  52-60
  3.4 本章小结  60-62
4 结论  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-69
附录  69

聚硅氧烷侧链液晶的合成与表征

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