侧链聚硅氧烷液晶化合物的合成与表征

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本研究首先以4-(ω-丙烯酸乙氧酯基)苯甲酰氯和对羟基苯甲酸、对甲基苯酚、对羟基苯甲醛、对氰基苯酚为原料,采用取代反应,合成了一系列端基不同的液晶单体4a~4d。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对所合成的单体的结构进行了确认。通过偏光显微(POM)、差示扫描量热仪(DSC)等手段分析了不同端基对单体的液晶性能的影响。结果表明:端基的不同对液晶的织构类型影响不大,单体4a~4d大都显示近晶型织构,但端基的不同对单体4a~4d的熔点、清亮点以及液晶变化范围影响较大,这些变化大体呈现下降趋势。最后,合成的液晶单体都成功接枝到聚硅氧烷上,得到一系列聚硅氧烷化合物5a~5d。经偏光和DSC分析,只有端基为羧基和甲基的侧链聚硅氧烷聚合物(5a、5b)具有液晶性,它们呈现近晶织构,其液晶变化范围分别为:191.81℃~233.01℃,188.04℃~249.34℃。同时,本研究合成一系列包含4-(ω-丙烯酸乙氧酯基)苯甲酰氧基-4’-苯甲酸近晶型液晶基元(M)和双-4-(对烯丙氧基)苯甲酰氧基-4’-苯甲酸丁酯(N)近晶型液晶交联剂的新型近晶型的侧链聚硅氧烷液晶弹性体。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对所合成的烯类化合物和液晶弹性体的结构进行了确认。通过偏光显微(POM)、差示扫描量热仪(DSC)等手段研究烯类化合物和液晶弹性体的液晶性能。通过交联剂含量的不同,对液晶性能造成的影响进行了研究。弹性体含小于8.5 mol%的液晶交联剂时,显示良好的液晶性、较宽的介晶温度范围,以及较高的热稳定性。研究结果表明随着交联剂含量的增加,液晶弹性体的玻璃化温度、清亮点温度呈现下降趋势。
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