含香豆素的侧链高分子液晶的合成表征及光化学性能的研究

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含光敏基团的液晶高分子既具有液晶小分子的自组装性能,又具有高分子的性能,同时在线性偏振光的辐照下还可发生选择性的光化学反应,形成沿偏振光偏振方向排列的锚泊力点。在液晶区间范围内热处理一定时间后,聚合物中的液晶侧链就会在锚泊力点的作用下就会形成有序的排列,有序排列的分子薄膜可表现出各向异性的光学特性。光控取向的技术在液晶显示的取向材料、双折射光学器件、全息数据存数器件等领域都有着潜在的应用前景。本课题中设计合成了三种具有光敏基团(香豆素或肉桂酸)的液晶单体4-(6-丙烯酰氧基己氧基)苯甲酸-7-羟基香豆素酯(M1)、4-(6-丙烯酰氧基己氧基)苯甲酸-7 - [[4–(羟基)苯甲酰基]氧]香豆素酯(M2)、4-(6-丙烯酰氧基)己基苯甲酸-4’肉桂酸甲酯基苯酚酯(M3)和一种只含液晶基元的单体4-(丙烯酰氧基)己基苯甲酸-4-甲氧基苯酚酯(M4)。并将这四种单体分别进行自由基聚合得到了四种均聚物,将单体M1、M2、M3分别与单体M4共聚得到了三种共聚物。采用红外光谱(FT-IR)以及核磁共振氢谱(1HNMR)对它们的结构进行了分析表征;并通过用差示量热扫描仪(DSC)及偏光显微镜(POM)对液晶单体及聚合物的热性能和液晶性能进行研究。结果表明,单体M2、M3、M4,均聚物P4和所有的共聚物可形成液晶相。对所合成的聚合物进行了光控取向性能的初步研究。结果表明,光学各项异性ΔA先是随曝光能的增加而增加,而后很快趋于稳定,不随平行于偏振光偏振方向的紫外吸收(A∥)和垂直于偏振光偏振方向的紫外吸收(A⊥)的继续减小而变化;热处理后各向异性ΔA得到了明显的增强。香豆素类光控取向材料由于只发生光二聚反应,其稳定性优于肉桂酸类光控取向材料。
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