【摘 要】
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液晶离聚物是一种兼具离子型液体特征和液晶高分子性质的聚合物。液晶离聚物综合了离子液体的特点和功能,具有光变色性、热变色性、导电性、电变色性、压电效应及良好的机械性能和化学稳定性等特性。同时,作为一种新型功能高分子材料,液晶离聚物不仅在物理学、化学、材料学及电子学等多学科交叉中得到应用,而且在信息、军事、印制、光学、复合材料、膜材料等领域也具有潜在的应用前景。为了丰富液晶离聚物的研究内容,本文设计与
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液晶离聚物是一种兼具离子型液体特征和液晶高分子性质的聚合物。液晶离聚物综合了离子液体的特点和功能,具有光变色性、热变色性、导电性、电变色性、压电效应及良好的机械性能和化学稳定性等特性。同时,作为一种新型功能高分子材料,液晶离聚物不仅在物理学、化学、材料学及电子学等多学科交叉中得到应用,而且在信息、军事、印制、光学、复合材料、膜材料等领域也具有潜在的应用前景。为了丰富液晶离聚物的研究内容,本文设计与合成了含苯甲酸酯基团主链离子液晶聚合物。本文将2,3-二溴丁二酰氯（DD）与对苯二甲酰氯（PD）、间苯二甲酰氯（TD）、对苯二酚（DO）、对联苯酚（PO）、异山梨醇（IO）、1,4-环己二醇（HO）进行酯化缩聚成链反应,合成IP～IVP四组含溴液晶聚合物。将IP～IVP含溴液晶聚合物与N-甲基咪唑反应合成IPIm-Br～IVPIm-Br系列咪唑溴鎓盐离子液晶聚合物。将IP～IIP含溴液晶聚合物与4,4’-联吡啶反应合成IPPy-Br～IIPPy-Br系列联吡啶溴鎓盐离子液晶聚合物。将IPIm-Br～IVPIm-Br和IPPy-Br～IIPPy-Br这些溴鎓盐类聚合物分别与四氟硼酸溶液和六氟磷酸溶液进行离子置换反应,合成IPIm-BF4～IVPIm-BF4、IPIm-PF6～IVPIm-PF6、IPPy-BF4～IIPPy-BF4和IPPy-PF6～IIPPy-PF6系列离子液晶聚合物。这些液晶聚合物在国内外均未见报道,因此本论文的研究具有原创性。对合成的液晶聚合物采用差示扫描量热仪（DSC）、偏光显微镜（POM）、X-射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对其热性能、液晶织构及化学结构进行分析。研究结果表明:所合成的液晶聚合物结构符合分子设计并为热致型液晶;合成的主链液晶聚合物Tg及Ti随着DD或TD含量的增加而降低;咪唑溴鎓盐离子液晶聚合物系列与主链液晶聚合物系列相比,Tg上升,Ti降低;联吡啶溴鎓盐离子液晶聚合物与主链液晶聚合物系列相比,Tg有所下降,Ti升高;离子置换反应后所得的四氟硼酸盐离子液晶聚合物、六氟磷酸盐离子液晶聚合物与其母体溴鎓盐离子液晶聚合物系列相比,Tg有所下降,Ti升高,并且具有更宽的液晶区间;对于同一个系列不同阴离子基团取代的聚合物,其Ti变化按照PF6-、BF4-、Br-顺序降低;各系列热致型液晶聚合物中出现焦锥织构、大理石织构和棒状织构,表明这些聚合物都具有很好的液晶性。本文研究内容具有重要的理论与现实意义,为进一步研究液晶离聚物的应用价值提供了一定的理论素材和必要的实验技术支持。
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