论文部分内容阅读
液晶离聚物兼有液晶高分子和离子型聚合物的双重性能,具有独特的光学、电磁学等物理性质以及良好的机械性能和化学稳定性。开展新型液晶离聚物的研究不仅具有重要的学术价值和理论意义,而且在光学、信息、军事、印制、复合材料等领域具有潜在的应用价值。由于磺酸基团的强离子作用,仅有少量磺酸离子的存在就能很好地体现液晶聚合物的极性,同时又保持其液晶性能。与其他类别的液晶离聚物相比,含磺酸基的液晶离聚物的理论研究价值大,应用前景广阔,由于含磺酸基液晶聚合物的制备难度大,国际上报道的很少且不系统,因此,研究含磺酸基的液晶离聚物及其高分子共混材料具有重要的理论意义和应用价值,同时也为进一步研究和开发高性能复合材料奠定了基础。本论文主要是研究新型含磺酸基的主链和侧链液晶离聚物的结构与性能。本论文设计并合成了四种向列型液晶单体(M0-M3)和一种离子单体单体MSO3H:对苯二甲酸-4-羧基苯双酯(M0)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-(4-甲基苯甲酸)对苯二酚双酯(M1)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-(4-丙基苯甲酸)对苯二酚双酯(M2)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-(4-戊基苯甲酸)对苯二酚双酯(M3)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-苯偶氮苯磺酸酯(MS03H),然后将单体M0与亮黄、癸二醇、十二炭二醇缩聚合成主链液晶离聚物MCLCI。将单体M2、M3、MSO3H与聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)进行接枝聚合,得到侧链液晶离聚物SCLCI1,另外还将M3与PMHS进行接枝聚合后,对所得的聚合物进行磺化反应。得到侧链液晶离聚物SCLCI2。以上所合成离聚物在国内外均未见报道,所合成中间体、单体与聚合物的化学结构均通过红外光谱(FT-IR)的表征,液晶性能通过了偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)的分析,讨论了结构和共聚组份对离聚物热性能和液晶性能的影响。单体M0、M1、M2与M3显示滴球织构,纹影织构,丝状织构等织构,此外所合成的离聚物也均属于向列型液晶离聚物。DSC分析表明,四种液晶单体均出现熔融转变,除M0外都出现向列相向各向同性相之间的转变；随着离子浓度的加大,主链液晶离聚物MCLCI的Tg逐渐升高Tm逐渐降低Ti呈现先升高后降低的趋势。侧链液晶离聚物SCLCI1系列的Tg呈现先升高后降低的趋势,液晶范围逐渐变宽。侧链液晶离聚物SCLCI2系列的Tg呈现先升高后降低的趋势,液晶范围逐渐变宽,当离子的摩尔浓度达到8%时液晶性消失。