偶氮苯功能化聚合物是一类具有光响应活性的高分子材料,其可逆的光致异构化性质及由此引起的一系列光学特性是研究的热点,同时具备较好的可加工性及热稳定性,在光学元件、光学转换及数字光学存储等方面得到了广泛的关注。苯胺齐聚物作为聚苯胺的一类替代物,它克服了聚苯胺不溶不熔、加工性差的缺陷,而且分子结构规整、电化学性质与聚苯胺相似,可以通过调整苯胺链段的长度来调节导电性。因此将苯胺齐聚物作为功能链段引入高分子结构中制备电活性聚合物是目前研究的趋势。本文中通过分子设计、合成工艺优化,制备得到了三类同时具有偶氮基团和苯胺齐聚体链段的功能化聚合物,分别是偶氮聚芳醚(azo-PAE)、聚芳酯(azo-PAR)、聚酰胺(azo-PA);并且对合成聚合物的结构及光致异构化特性、热稳定性、电化学性质、导电性及液晶性进行了表征:(1)通过亲核取代反应分别合成了具有苯胺二聚体侧链和具有偶氮基团的两种双氟酰胺单体DFAD、DFAB,然后单体DFAD、DFAB与双酚A以1:1:2配比进行三元亲核共聚,制备得到侧链具有苯胺二聚体链段的偶氮聚芳醚(azo-PAE)。(2)利用偶氮间苯二甲酰氯与对羟基二苯胺反应得到带苯胺基团的偶氮间苯二芳酯单体ABDE,然后将单体ABDE与对苯二胺氧化偶合聚合得到主链具有苯胺四聚体链段的偶氮聚芳酯(azo-PAR)。(3)将偶氮间苯二甲酰氯、3,3’-二氯-4,4’-偶氮苯二甲酰氯分别与N-苯基对苯二胺发生亲核取代反应得到带有苯胺基团的偶氮苯二酰胺单体ABDA、DCABDA。两种单体分别与对苯二胺氧化偶合聚合得到主链具有苯胺五聚体链段的偶氮聚酰胺(azo-PA)。(4)通过MS、FT-IR、1H NMR、熔点测定的手段对单体DFAD、DFAB、ABDE、ABDA、DCABDA进行了结构和熔点表征,对合成的三类聚合物用FT-IR、1H NMR表征其结构。(5)通过TG对合成聚合物的热稳定性进行了表征,聚合物azo-PAE、azo-PAR、azo-PA(ABPA、DCABPA)的失重5%、10%时温度Td5%/Td10%分别为280/345℃、257/318℃、237/336℃、273/350℃,800℃时聚合物失重率分别为52%、56%、53%、51%;溶解性测试说明侧链型偶氮聚芳醚azo-PAE较聚芳酯与聚酰胺具有更好的溶解性,不仅能溶于DMF、DMAC、NMP等强极性溶剂,而且在THF、丙酮中也能够部分溶解。(6)先后在365nm紫外手提灯照射下与避光黑暗放置一段时间,UV-vis光谱表征聚合物的DMAC溶液发生了可逆的顺反异构转化过程;HCl掺杂氧化态聚合物溶液后的紫外可见光谱显示聚合物分子链中产生了作为载流子的极化子,形成了导电相。利用电化学工作站交流阻抗法测定三类偶氮聚合物压片的电导率σ分别为2.68×10-6、9.18×10-6、1.47×10-5、1.31×10-5S/cm;循环伏安表征azo-PAE、azo-PAR、azo-PA在扫描电压-0.1V-1.0V之间显示分别具有1、2、3对氧化还原峰,对应聚合物分子链中苯胺齐聚体链段在还原态与不同氧化态之间的转化,说明合成聚合物具有与聚苯胺相似的电化学活性;(7)XRD图谱显示合成聚合物结晶性较差,属于无定形聚合物;POM观察发现当azo-PAE、azo-PAR的DMAC溶液和azo-PA的NMP溶液浓度高于临界值3.6、2.5、4.1、3.9 mg/m L时,正交偏振光照射溶液表现出聚合物的溶致液晶性,分别呈现各向异性棒状、扇形、不规则多边形及油状织构液晶形态;(8)利用Reax FF分子动力学模拟对合成的侧链具有苯胺二聚体链段的偶氮聚芳醚进行了热解模拟,探索了聚合物分解的引发方式和分解速率随模拟温度的变化,并对不同热解温度下最终小分子产物的类型及数量做了比较。