本文關(guān)鍵詞：具有多尺度有序結(jié)構(gòu)側(cè)鏈型液晶高分子的設(shè)計(jì)合成及性能研究

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【摘要】：由于多尺度結(jié)構(gòu)可以將不同尺度的性能統(tǒng)一到一個(gè)有機(jī)整體中,滿(mǎn)足了對(duì)多功能材料的需求,并且在仿生材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,因此受到廣泛關(guān)注。目前,對(duì)多尺度有序結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑主要是通過(guò)改變嵌段共聚物的組成和結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此得到的多尺度結(jié)構(gòu)多為納米尺寸。然而對(duì)于亞納米尺度(小于10nm)的研究文獻(xiàn)少有報(bào)道,因而構(gòu)筑由非嵌段共聚物自組裝形成的具有亞納米結(jié)構(gòu)的多尺度有序高分子聚合物,具有一定的理論意義。本論文設(shè)計(jì)合成以(甲基)丙烯酸為主鏈,側(cè)鏈含有聯(lián)苯-聯(lián)苯以及聯(lián)苯-偶氮苯液晶基元的側(cè)鏈型液晶高分子,探討了多尺度有序結(jié)構(gòu)形成的原因。論文主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1.設(shè)計(jì)合成了兩類(lèi)側(cè)鏈型液晶高分子:第一類(lèi)為聚4,4′-己烷氧聯(lián)苯基(甲基)丙烯酸甲酯(PBiC6和PMBiC6),第二類(lèi)為聚4'-己氧基-(4-ω-烷氧基聯(lián)苯)-4-聯(lián)苯基(甲基)丙烯酸酯(PBi6BiC6、PMBi6BiC6及PMBi10BiC6)。通過(guò)1H NMR、質(zhì)譜對(duì)單體的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。采用1H NMR、GPC分析了聚合物的結(jié)構(gòu)及相對(duì)分子質(zhì)量,并用DSC、POM及1D WAXD對(duì)其相結(jié)構(gòu)及行為進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:PMBiC6和PBiC6形成雙層近晶相結(jié)構(gòu),不具有多尺度結(jié)構(gòu)。相比之下,聚合物P(M)BimBiC6(m=6,10)形成了單層近晶相。其中,側(cè)鏈形成了有序的近晶A相,而層內(nèi)與尾鏈相連的聯(lián)苯液晶基元之間也能有序排列形成更高級(jí)的有序結(jié)構(gòu)。升高溫度后,側(cè)鏈活動(dòng)性增加,層內(nèi)與尾鏈相連的聯(lián)苯液晶基元有序性被打破,而側(cè)鏈仍能保持一定的有序結(jié)構(gòu)。再次升高溫度側(cè)鏈構(gòu)筑的有序結(jié)構(gòu)也消失,進(jìn)入各相同性。因此,由于溫度的作用聚合物P(M)BimBiC6(m=6,10)可以形成含有側(cè)鏈構(gòu)筑的亞納米尺度有序結(jié)構(gòu)和層內(nèi)聯(lián)苯液晶基元構(gòu)筑的有序結(jié)構(gòu)兩種不同尺度的具有多尺度有序結(jié)構(gòu)側(cè)鏈型液晶高分子。2.設(shè)計(jì)合成了兩類(lèi)側(cè)鏈型液晶高分子:第一類(lèi)為聚4,4′-己烷氧偶氮苯基甲基丙烯酸甲酯(PMAzoC6),第二類(lèi)聚4'-己氧基-(4-ω-烷氧基偶氮苯)-4-聯(lián)苯基丙烯酸酯(PBi6AzoC6、PMBi6AzoC6及PMBi10AzoC6),通過(guò)1H NMR、質(zhì)譜對(duì)單體的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。采用1H NMR、GPC分析了聚合物的結(jié)構(gòu)及相對(duì)分子質(zhì)量,并用DSC、POM及1D WAXD對(duì)其相結(jié)構(gòu)及行為進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:PMAzoC6先形成了單層排列的近晶A相,層內(nèi)同一主鏈的側(cè)鏈液晶基元更傾向于互相平行排列,形成許多亞納米層狀結(jié)構(gòu),同時(shí),單層彼此之間也存在著有序的排列,形成更高一級(jí)的層狀結(jié)構(gòu)。相比之下,聚合物P(M)BimAzoC6(m=6,10)形成了單層近晶相。其中,側(cè)鏈形成了有序的近晶A相,而層內(nèi)與尾鏈相連的聯(lián)苯液晶基元之間也能有序排列形成更高級(jí)的有序結(jié)構(gòu)。升高溫度后,側(cè)鏈活動(dòng)性增加,層內(nèi)與尾鏈相連的偶氮苯液晶基元有序性被打破,而側(cè)鏈仍能保持一定的有序結(jié)構(gòu)。再次升高溫度側(cè)鏈構(gòu)筑的有序結(jié)構(gòu)也消失,進(jìn)入各相同性。因此,由于溫度的作用聚合物P(M)BimAzoC6(m=6,10)可以形成含有側(cè)鏈構(gòu)筑的亞納米尺度有序結(jié)構(gòu)和層內(nèi)偶氮苯液晶基元構(gòu)筑的有序結(jié)構(gòu)兩種不同尺度的具有多尺度有序結(jié)構(gòu)側(cè)鏈型液晶高分子。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O631;O753.2
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本文編號(hào)：1270099