聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展

聚硅氧烷侧链液晶聚合物(Polysiloxane side-chain liquid crystalline polymers,PSLCPs)是一种将液晶单体、特殊功能基团等通过交联反应接枝到硅氧烷主链上形成的液晶聚合物。凭借硅氧烷主链的软性和柔性及功能基团的光热电等响应特性,硅氧烷侧链液晶聚合物在光信息储存、非线性光学、图像显示、色谱、电流变等领域具有很重要的应用价值。本文对硅氧烷侧链液晶聚合物在宽波反射、柔性光响应器件、柔性应力响应器件、电响应器件和柔性涂料等领域取得的研究进展进行了总结,并对硅氧烷侧链液晶聚合物未来需解决的问题及发展趋势做了一定的展望。

胆甾型侧链液晶聚硅氧烷的合成与性能研究

首先制备了向列型液晶单体4-(4-烯丙氧基苯甲酰氧基)苯甲酸乙酯(M_(1))和胆甾型液晶单体4-烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯(M_(2)),然后将M_(1)和M_(2)与聚甲基含氢硅氧烷接枝共聚,合成了侧链液晶聚合物(P_(1)—P_(5)),通过红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(^(1)H-NMR)、差示量热(DSC)、热重(TG)、X射线衍射(XRD)和偏光显微镜(POM)等手段表征了液晶单体和聚合物的结构和性能。结果表明:聚合物P_(1)没有液晶性能和旋光活性,P_(2)—P_(5)表现出胆甾相的液晶性能和右旋的旋光活性。随着M_(2)单体含量的增加,玻璃化转变温度(T_(g))与清亮点(T_(c))逐渐升高,液晶相温度区间由61.4℃增加到120.5℃,尤其P_(5)在升降温过程中均存在选择性反射现象。此外,聚合物P_(1)—P_(5)均具有良好的热稳定性。

侧链含有两种介晶基元的聚硅氧烷类液晶聚合物的制备与性能

合成了侧基带有两种介晶基元的聚硅氧烷类系列液晶聚合物 (P1～ P5) ,所用介晶单体 M1为 4 -联苯二酚基 - 4′- (2 -乙基己酰基 ) - 4-烯丙氧基苯甲酸酯 ,M2 为 4 -烯丙氧基苯甲酰氧基 - 4′-甲氧基苯 ,它们介晶区间分别为 39℃和 7.9℃。只含有单体 M1的聚合物 P1和只含有单体 M2 的聚合物 P5的介晶区间分别为 70 .8℃和 75 .1℃ ;但是同时含有不同摩尔比的 M1和 M2 的液晶聚合物 P2 ～ P4的介晶区间为 2 4 0～ 2 5 5℃ ,比只含有—种介晶基元的 P1或 P5拓宽了约 170℃ ,所有聚合物均低于室温就有液晶性能 ,且耐热性达 310℃以上 。

侧链胆甾液晶聚合物及弹性体的液晶性能研究

把胆甾液晶单体 4 烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯 (Mch)分别和向列液晶单体 4 烯丙氧基苯甲酰氧基 4′ 甲氧基苯 (Mn) ,向列液晶交联剂 2 叔丁基对苯二酚双 [4 (6 丙烯酰氧基己氧基 )苯甲酸酯 ](Mnc)接枝到聚硅氧烷链上 ,得到系列侧链液晶聚合物Pn 系列和液晶弹性体Pe 系列 .通过热分析、偏光显微分析和X 射线分析等手段分别研究了向列液晶单体和向列液晶交联剂对含同一胆甾液晶基元聚合物的影响 .结果表明 ,向列液晶单体的摩尔百分比在 80 %以下 ,液晶聚合物Pn 系列为胆甾型液晶 ,在研究的范围内 ,液晶弹性体Pe 系列也为胆甾型液晶 ,Pn 系列和Pe 系列都具有较宽的液晶相范围 ,热分解温度均在 2 80℃以上 .

偶氮侧链聚合物液晶薄膜光致双折射及其光存储实验

本文实验研究了偶氮侧链聚合物液晶薄膜（P-CN）的光致双折射和光存储性质。在连续 532nm激光作用下,该液晶薄膜（P-CN）表现出显著的光致双折射（△n～10-2）。基于光致双折射效应,实验中获得了长久的、高对比度的光信息记录。

侧链胆甾液晶聚合物的合成及性能

合成了一种新型胆甾液晶单体（M1）和一种向列液晶单体（M2）,通过与聚硅氧烷（PMHS）接枝共聚得到了系列侧链液晶聚合物P1-P6,通过傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）、热失重分析（TGA）、偏光显微镜（POM）等手段对聚合物的结构、液晶性能及热性能进行了表征。随着胆甾液晶基元的减少,其玻璃化转变温度（Tg）、清亮点（Ti）逐渐降低。聚合物P1-P6均为胆甾型热致液晶,聚合物呈现出典型的胆甾液晶彩色Grand-jean织构、油丝及焦锥织构,并且颜色随温度升高发生变化。

聚丙烯酸酯侧链液晶聚合物的合成与表征

以对羟基苯甲酸、氯乙醇和丙烯酸为主要原料,经醚化、酯化和酰氯化反应合成了中间体和含液晶基元的丙烯酸酯单体,后者经自由基聚合合成了聚丙烯酸酯侧链液晶聚合物。用偏光显微镜观察了单体和聚合物的织态结构,用DSC和IR对聚合物进行了表征。结果表明,单体和聚合物均呈现向列型液晶织态结构,聚合物在较宽的温度范围内有很好的液晶性。

侧链型偶氮聚合物液晶在不同温度条件下的光致取向

在高于和低于玻璃化转变温度 (Tg)的温度范围内 ,研究了聚甲基丙烯酸 ( 6 [4 ( 4 氰基偶氮苯 )苯氧基 ]己酯 ) (Poly( 6 [4 ( 4 cyanophenylazo)phenoxy]hexylmethacrylate) (PM6ABCN) )聚合物膜的光致取向行为 .实验结果表明 ,在温度低于Tg 时 ,实验温度对取向速率没有影响 ;高于Tg 温度时 ,取向的速率随温度升高而变大 ,取向过程的表观活化能为 3 2 76kJ mol.通过对Tg 温度以下的光致取向进行分析 ,对光致取向过程提出了一个新的微相模型 ,微相内的温度能够达到Tg 以上 ,而实验中控制的样品宏观温度不变 ;高于Tg 温度时的光致取向过程受到宏观温度的控制 ,其表观活化能远远小于热致的各向同性相I(Isotropicphase,I)到向列相N(Nematicphase,N)相转变表观活化能 ( 3 40 2kJ mol) 。

侧链型偶氮聚合物液晶的光致取向

侧链型偶氮聚合物液晶是一种新型光子材料 ,在光信息存储和光开关等领域都有重要的应用前鹉w景。近几年来方面的研究工作发展迅速 ,已成为聚合物液晶领域中新的生长点。文中对偶氮聚合物液晶光致取向各方面的研究成果进行了概要介绍 。

新型侧链液晶聚合物的合成与表征

以丙烯酰氯和对羟基苯甲酸等为原料,制备了4种具有热致液晶性的单体,并利用自由基聚合反应合成了相应的侧链型液晶聚合物。单体和聚合物的结构采用元素分析、红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1HNMR)进行了表征。利用热失重(TGA)研究了聚合物的热稳定性,并利用差示扫描量热仪(DSC)和热台偏光显微镜(HSPOM)研究了聚合物的相转变温度和液晶态织构。结果表明,所合成的侧链液晶聚合物具有良好的热稳定性和较宽的液晶态温度范围,其液晶态织构均为向列相纹影织构。

一种侧链型液晶聚合物与环氧树脂共混改性研究

设计并合成了一种侧链型液晶聚合物 (SLCP) ,用红外光谱 (FTIR)、差示扫描量热分析 (DSC)和偏光显微镜 (POM)对聚合物结构和液晶性能进行表征 ,探讨其对环氧树脂共混物力学性能的影响 ,并分析共混物的微相分离结构。结果表明 ,用T3 1作固化剂时SLCP对环氧树脂有较好的增强增韧效果 ,在强度和玻璃化温度不降低的情况下断裂伸长率比未改性固化物最大提高 2 .6倍 ;

缩聚反应合成侧链液晶聚合物

侧链液晶聚合物的合成方法,可归纳为3类:一是烯基的单体,如甲基丙烯酸酯,或丙烯酸酯,氯代丙烯酸酯等,经自由基聚合反应,阴离子聚合反应及甲基丙烯酸酯的基团转移聚合反应,得到侧链液晶聚合物;二是变性反应。

光照可逆调控侧链液晶聚合物膜的表面能

对侧链液晶聚合物聚甲基丙烯酸(5-[4-(4-氰基偶氮苯)苯氧基]戊酯)进行溶液铸膜,用473nm线偏振光(LPL)照射使聚合物膜发生光致取向,用锥光成像的方法表征了侧链液晶聚合物的取向。取向前接触角为71.8°,取向后为86.4°;用365nm紫外光照射后,薄膜发生了解取向,解取向后接触角为72.3°。取向使膜表面能由40.1变为30.8mJ/m2,解取向后又恢复到39.8mJ/m2。表明光照能可逆调控侧链液晶聚合物表面能。

一种新型侧链液晶聚合物的喇曼光谱研究

根据传统的侧链型液晶聚合物理论,在液晶基元和主链之间必须有柔性链相连。最近我们设计并合成了单体为2,3-双(对烷氧基苯甲酰氧基)苯乙烯的侧链液晶聚合物,该聚合物突破了文献[1]的理论,把液晶基元从重心位置横挂于主链之上,其间无柔性链段,只以单键相接。我们用喇曼光谱研究了该新型侧链液晶聚合物,表明它存在上述结构特点。

一种具有光学活性的手性侧链液晶聚合物的合成与性能

介晶单体十一烯酸胆甾醇酯(M1)和手性单体丙烯酸薄荷醇酯(M2)通过接枝共聚引入聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)中,制得系列侧链聚合物P1～P8。通过DSC、偏光显微镜(POM)、X射线衍射分析(WAXD,SAXS)、旋光仪等手段对聚合物进行了表征。聚合物P1～P8都具有光学活性,均为胆甾型热致液晶,具有较宽的介晶相范围,呈现出清晰的彩色Grand-jean织构及油丝织构。但当M2含量大于30%时,聚合物的液晶性能逐渐变弱。

一种侧链型偶氮液晶聚合物的RAFT合成及其微图形的软刻蚀制备(英文)

通过RAFT聚合方法制备了一种侧链型偶氮液晶聚合物PCN2,并通过紫外-可见吸收光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶色谱、差示扫描量热等方法对其结构和性质进行了表征.利用软刻蚀中的溶剂辅助微模塑技术制备了3类不同形貌的聚合物微图形,并通过光学显微镜、扫描电镜进行了观察.结果表明,RAFT聚合得到的PCN2分子量分布为1.22,溶剂辅助微模塑法制备的聚合物微图形结构完整、精细度和保真度较高,有望在具有特殊结构和功能的高分子材料开发中得到应用.

侧链液晶聚合物研究进展与分子设计

本文综述了侧链液晶聚合物（ＳＣＬＣＰ）的合成方法；介绍了新型的ＳＣＬＣＰ和它们的物理化学特性及功能。在此基础上提出了拓宽ＳＣＬＣＰ研究领域的分子设计新思路与新方法，并预测了功能性ＳＣＬＣＰ的应用前景。

侧链液晶聚合物相转变点的分子动力学模拟

液晶基本上可分为３类：向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶［１］．液晶材料的相转变温度的预测对选择和设计液晶材料具有非常重要的作用．本文用分子动力学模拟法对聚［ω－（４′－甲氧基联苯－４－氧基）己基］甲基丙烯酸酯（ＰＭ６ＭＰＰ）单链分子进行了研究，模拟...

2种侧链液晶聚合物的合成及其在低密度聚乙烯成核中的应用

合成了2种聚丙烯酸酯类侧链液晶聚合物,用氢原子的核磁共振图谱(1 H-NMR)确定其结构,用飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)表征其分子质量,并采用热失重(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)研究它们的热稳定性和相转化温度;同时也研究了这2种聚合物在低密度聚乙烯(LDPE)成核过程中的效果.结果表明,所合成的2种侧链液晶聚合物可分别提高LDPE的结晶度10.9%和10.0%,且可以很好地改善LDPE的结晶行为和表面形貌,是LDPE有效的成核剂.

室温显示胆甾相的侧链液晶聚合物的合成与表征

将聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)与向列相柔性单体11-(4’-(4-乙氧基苯甲酸)苯)十一烯酸酯(M1)和胆甾相单体烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯(M2)接枝共聚合成了聚合物P1~P7。利用红外光谱(FTIR)、氢谱(1H NMR)、差示扫描量热法(DSC)、偏光分析(POM)、X射线衍射分析(XRD)、热失重分析(TGA)、旋光分析等手段研究了单体和聚合物的结构和液晶性能。结果表明,除聚合物P7为向列型液晶聚合物外,P1~P6为胆甾型液晶聚合物,即向列相柔性单体M1的引入并未改变胆甾相,而且与柔软的硅氧烷主链共同作用起到了降低玻璃化温度(P5、P6在室温即出现液晶态)、拓宽液晶区间、稳定液晶相、降低成本的作用,有利于液晶聚合物的应用。