腰接型侧链液晶弹性体研究进展

液晶弹性体是交联型液晶大分子,兼具液晶取向有序性和交联聚合物熵弹性等特性,在传感器、触发器、微流体装置和仿生器件等方面具有很好的应用前景.制备液晶弹性体的微结构,探索其独特的刺激响应性,是目前液晶弹性体研究的重要方向.侧链液晶弹性体的液晶相态类型取决于其液晶基元和主链的连接方式.腰接型侧链液晶弹性体倾向于形成向列型液晶相,具有较快的响应速度和形变程度,是一类独特的液晶弹性体.本文重点介绍腰接型液晶弹性体微结构(如微米柱、微米线等)的制备;利用金纳米粒子的光热转换效应,实现液晶弹性体光响应性的新途径;以及腰接型侧链液晶弹性体仿生微结构的功能性等.同时还对该领域的发展前景进行了展望.

侧基甲壳效应和甲壳型液晶高分子

侧链液晶高分子体系里,液晶基元可以通过尾接或腰接的方式与主链相连.一般认为,在液晶基元与主链间插入一段长度合适的"柔性间隔基"可有效实现主、侧链间的动力学去偶合,从而有利于侧基液晶基元之间的有序排列.作为一类特殊的腰接型侧链液晶高分子,甲壳型液晶高分子中体积较大的侧基(如棒状液晶基元)通过非常短的间隔基或仅通过一个碳-碳键直接横挂至主链上,这导致了强烈的甲壳效应,使得主链被迫伸展.因此,可从与"柔性间隔基"完全不同的角度出发,充分利用主链和侧基间的偶合作用,设计甲壳型液晶高分子.本文综述了腰接型侧链液晶高分子中的侧基甲壳效应、甲壳型液晶高分子中由主链与侧基相互作用所导致的特殊构象以及液晶相结构.研究表明,侧基甲壳效应在调控甲壳型液晶高分子的形状、尺寸以及螺旋结构等方面有重要作用.甲壳型液晶高分子可作为刚-柔嵌段共聚物的刚性链段,也可作为主/侧链结合型液晶高分子的主链部分参与到多层次分级超分子有序结构的构筑之中.