液晶功能化的超支化聚酯的合成、表征及性能研究

液晶功能化的超支化聚酯的合成、表征及性能研究

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1、四川大學碩士學位論文液晶功能化的超支化聚酯的合成、表征及性能研究材料學專業(yè)研究生岳俊秋指導教師王躍J摘要以對羥基聯(lián)苯氰為原料,分別與氯代乙醇、氯代丙醇、氯代已醇反應制備了三種具有不同長度柔性基團的液晶基元(nOCB)。實驗結(jié)果表明,20CB在乙醇中的收率為86%,30CB與60CB在丙酮中的收率分別為75%和73%。通過FT—IR和1HNMR表征證明了其結(jié)構(gòu);DSC測得了各液晶基元的熔點(Tm)和清亮點(Ti),三種液晶基元均表現(xiàn)為雙向液晶;POM的織構(gòu)分析表明三種液晶基元均為向列型液晶。以摩爾比為2:l的丁二酸酐、

2、環(huán)氧丙醇為原料,四乙基溴化銨為催化劑,合成了分子鏈末端全部是羧型的超支化聚酯(HBP)。討論了原料摩爾比、加料方式對聚合物結(jié)構(gòu)及分子量的影響。FT—IR、1HNklR、13CNMR對其結(jié)構(gòu)進行了表征,GPC測得其相對Ps的分子量為2213,分子量分布為1.69。用超支化聚酯與氯化亞砜反應將分子鏈末端羧基全部轉(zhuǎn)化為酰氯,再分別與液晶基元反應,制備了三種新型的液晶基元功能化的超支化聚酯(HBP—nOCB)。用FT—IR、1HNMR、13CNMR表征證明了其結(jié)構(gòu)。GPC測得其相對PS的分子量及其分布分別為:HBP一20CB

3、(3808,1.5323)、HBP一30CB(4330,1.8612)、HBP--60CB(4096,1.4459)。利用1HNMR和uv光譜分別計算了超支化聚酯液晶中液晶基元的質(zhì)量百分比為60%、40%、50%和56%、37%、43%。通過POM,WA)(D分析表明,三種超支化聚合物液晶均為向列型液晶,在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上表現(xiàn)出液晶織構(gòu),并且織構(gòu)可以持續(xù)到聚合物發(fā)生分解。在DSC曲線中沒有出現(xiàn)熔點嬰型奎蘭堡主蘭垡堡苧轉(zhuǎn)變峰,表明三種超支化聚酯液晶均為非晶聚合物。通過熱失重分析測得三種聚合物的熱分解溫度分別為:HBP

4、一20CB(170℃)、HBP一30CB(200。C)、HBP--60CB(220。C),結(jié)合POM說明其具有很寬的液晶相溫度區(qū)間,并且柔性基團越長,Td越高,液晶相溫度區(qū)間越寬。將HBP—nOCB和nOCB溶解在THF溶劑中,制備了聚合物分散液晶(PDLC)。通過DSC和POM研究了液晶基元含量、聚合物基體、溫度對PDLC中聚合物與小分子的相容性以及相態(tài)形貌的影響。在小分子液晶含量較低時,PDLC中小分子液晶與聚合物液晶可以達到分子級別的混合,基體為HBP-nOCB的PDLC的相容性好于基體為HBP的PDLC。通過

5、uV光譜測定了PDLC膜在600hm處,在不同溫度下的光透過率曲線,實驗結(jié)果表明:當小分子液晶的含量高于30o/60以后,PDLC膜的透過率一溫度曲線表現(xiàn)出對溫度的突變,小分子液晶的含量越高,突變起始溫度越高。關(guān)鍵詞:超支化聚酯液晶,聚合物分散液晶,智能材料,對羥基聯(lián)苯氰Ⅱ四川大學碩士學位論文TheSynthesis,CharacterizationandPropertiesofHyperbranchedPolyestersFunctionalizedwithLiquidCrystalsMajor:MaterialS

6、ciencePostgraduate:JunqiuYueSupervisor:Prof.YucchuanWangAbstractAseriesofmesogenicunits(nOCB)withdifferentlengthoffle】【iblespacerweresynthesizedfrom4-hydroxy-47-eyanobiphenylandn-Chloroalkyl01.The86%yieldofthereactionfor20CBwasachievedinethanoLandtheyieldsfor30

7、CBand60CBinacetonewero75%and73%,respectively.ThesffucturesofthesemesogenicmoleculeswerecharacterizedbyFT-IRandI如帆Tinand骶werodeterminedbyDSC.TheschlierentexturesofthesemesogcnicmoleculeswereobservedbyPOMthatindicatedtheywefenematlcliquidcrystals.Thehyperbranched

8、polyesterswithterminal-COOHgroups(HBPlwereprcpm-edfromS1.1cciniozmhydrideandglycid01.TheeffectsofreactantratioandthefeedmethodonthemoleculeweightofHBPwefcstudiexLTilestructu

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