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本文旨在通过点击化学反应中的Cu(Ⅰ)催化的Huisgen[3+2]偶极环加成反应合成含偶氮苯基团的主链型液晶聚合物及其液晶弹性体,并系统表征所制备的液晶聚合物及其液晶弹性体聚合物的液晶与光致异构化性质。本文工作主要分以下两部分:
⑴制备末端为炔基的化合物,即4-(6-炔丙氧基己氧基)-4-(6-炔丙氧基己氧基)联苯(BPH),及末端为叠氮基团的偶氮苯化合物,4-(6-叠氮己氧基)-4-(6-叠氮己氧酰基)偶氮苯(AHCHA),然后通过点击化学反应制备主链型液晶聚合物(BPHCHA)。通过1H NMR、FT-IR和元素分析确认单体化合物的化学结构。利用1H NMR、FT-IR和凝胶色谱(GPC)等手段表征了聚合物的结构以及分子量。示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)观测结果表明单体BPH不具备液晶性质,单体AHCHA在39.2℃至69.7℃之间(升温过程)和65.7℃至14.3℃范围(降温过程)表现出液晶性质。聚合物BPHCHA在降温过程中,于125.2℃至110.2℃范围内表现出单向性液晶性质。热重分析(TGA)表征结果显示聚合物(BPHCHA)具有相对较高的热稳定性,紫外可见光吸收光谱表明BPHCHA中的偶氮苯基团在365nm紫外光照射后发生了反式向顺式结构的转变。
⑵制备末端为炔基的偶氮苯化合物,即4-(6-炔丙氧己氧基)-4(6-炔丙氧己氧酰基)偶氮苯(PHCHA),及含三个炔基的交联剂1,3,5-三(丙-2-炔氧基)苯(TPB),通过AHCHA、PHCHA和交联剂TPB之间的点击化学反应制备目标聚合物,并通过改变PHCHA与TPB的比例,得到液晶聚合物P0和一系列具有不同交联度的液晶弹性体P1、P2、P3和P4。随着交联度提高,聚合物的溶解性能降低。POM和DSC分析结果表明聚合物P0、P1、P2和P3在升温及降温过程中过程中都表现出液晶性质,而聚合物P4未显示液晶行为。热重分析(TGA)表明所有聚合物具有较高的热稳定性,紫外可见光光谱分析表明P0、P1和P2中的偶氮苯基团在365nm紫外光照射后发生了反式向顺式结构的转变。