【摘 要】
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由于液晶化学的不断发展进步,对新型液晶的探究不断进入到人们的视野中,液晶化合物和液晶聚合物的研究成为了专业人员关注的焦点。多臂液晶化合物是将多个液晶臂连接到中心原子或基团上的一种新型液晶材料。希佛碱类液晶化合物的液晶性能较为优异,应用范围广泛。以胆酸为中心分子的新型液晶化合物突破了传统的棒状液晶化合物的限制,以新型液晶为原料合成的聚合物表现出优异的液晶性能。本文在查阅国内外相关文献的基础上,设计合
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由于液晶化学的不断发展进步,对新型液晶的探究不断进入到人们的视野中,液晶化合物和液晶聚合物的研究成为了专业人员关注的焦点。多臂液晶化合物是将多个液晶臂连接到中心原子或基团上的一种新型液晶材料。希佛碱类液晶化合物的液晶性能较为优异,应用范围广泛。以胆酸为中心分子的新型液晶化合物突破了传统的棒状液晶化合物的限制,以新型液晶为原料合成的聚合物表现出优异的液晶性能。本文在查阅国内外相关文献的基础上,设计合成三种希佛碱类液晶臂,通过酯化反应,将其与胆酸结合制备三臂希佛碱类液晶大分子,在此基础上设计合成以柔性聚硅氧烷主链及环状聚硅氧烷主链的希佛碱类液晶聚合物。本论文介绍的实验内容分为以下两部分:第一部分设计合成不同端基的希佛碱类单酚4-对甲氧基苯希佛碱苯酚（AS1）、4-对甲基苯希佛碱苯酚（AS2）、4-对氯苯希佛碱苯酚（AS3）,进一步和己二酸发生酯化反应合成液晶臂4-对甲氧基苯希佛碱苯氧甲酰基戊酸（BS1）、4-对甲基苯希佛碱苯氧甲酰基戊酸（BS2）、4-对氯苯希佛碱苯氧甲酰基戊酸（BS3）,最后将其与胆酸中心相连制备不同端基的三臂液晶化合物:三（4-对甲氧基苯希佛碱氧甲酰基戊酸）胆酸酯（CS1）、三（4-对甲基苯希佛碱氧甲酰基戊酸）胆酸酯（CS2）、三（4-对氯苯希佛碱氧甲酰基戊酸）胆酸酯（CS3）。FT-IR、1H-NMR的相关测试结果表明结构符合分子设计,通过DSC、POM、XRD进行测试表明CS1-CS3具有液晶性。CS1为热致互变向列相液晶,呈现纹影织构,升温时液晶相范围为59.6℃,降温时液晶相范围为69.6℃。CS2是热致互变向列相液晶,呈现纹影织构,升温时液晶相范围为57.3℃,降温时液晶相范围为64.4℃。CS3是热致互变向列相液晶,呈现纹影织构,升温时液晶相范围为65.3℃,降温时液晶相范围为80.9℃。液晶区间CS3>CS1>CS2。第二部分设计合成了烯丙氧基苯甲酰氧基苯氧甲酰基苯酚（E）,将其与聚甲基含氢硅氧烷（PMHS）及环状聚甲基含氢硅氧烷进行侧链接枝共聚,合成了系列聚合物前体 PQL（PQL-1,PQL-3,PQL-5,PQL-7）、PQH（PQH-1,PQH-2,PQH-3,PQH-4）,将PQL系列中间体按不同比例与CS1,CS2,CS3发生酯化反应合成系列液晶聚合物PL1（PL1-1-PL1-7）,PL2（PL2-1-PL2-7）,PL3（PL3-1-PL3-7）,将 PQH 系列前体按不同比例与BS1,CS1发生酯化反应合成系列聚合物PH1（PH1-1-PH1-4）,PH2（PH2-1-PH2-4）。FT-IR分析测试显示所合成的化合物在结构上符合分子设计,DSC,POM对其液晶性能进行测试,结果表明,PL1,PL2,PL3系列聚合物属于热致互变向列相液晶,升温阶段的液晶相区间分别为9.2-70.1℃,27.7-59.0℃,67.8-77.1℃,降温阶段的液晶相区间分别为12.2-91.4℃,46.1-66.4℃,33.1-91.5℃,聚合物的熔点和清亮点随着支链数的增加,显示出先降后升的规律,支链数为3的聚合物熔点与清亮点最低。PH1,PH2系列聚合物不具有液晶性,熔点范围分别为146.85-172.78℃和158.14-170.48℃;PH1系列熔点随着支链数量的增加而升高,PH2系列熔点随着支链数量的增加呈现出与链状聚合物类似的先降后升的规律。紫外吸收红移程度:PL3-7>PL1-7>PL2-7,吸光度随着液晶基元的含量的提高而增大。
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