热致液晶性聚合物——含萘环主成分为对羟基苯甲酸的全芳香族共聚酯

由对乙酰氧基苯甲酸、对苯二酚二乙酯、2,6-萘二甲酸及间苯二甲酸四种单体通过熔融缩聚反应,合成了全芳香族四组分共聚酯。在一定的组成范围内,共聚酯熔体有很好的液晶性。本文重点讨论了聚合物的组成与性质的关系,热谱特征和液晶相行为。     

含柔性间隔基的热致液晶性共聚酯的合成

将己二酸、辛二酸、癸二酸、1,10-十二烷基羧酸经酰氯化后,分别与对羟基苯甲酸合成,得到了四种二元羧酸以及与其相应的四种二元酰氯,并发现前者具有热致液晶性。 将上述单体与对苯二酚、氯代对苯二酚以及联苯二酚用溶液缩聚的方法合成了十二种规则共聚酯,并用热台偏光显微镜、DSC、X-衍射等方法对共聚酯进行了表征。结果发现各共聚酯均为向列型热致液晶,并都具有较宽的液晶态温度范围。通过改变分子结构可使共聚酯的熔点在150—300℃之间变化。     

含柔性间隔基的热致液晶性共聚酯的合成

 将己二酸、辛二酸、癸二酸、1,10-十二烷基羧酸经酰氯化后,分别与对羟基苯甲酸合成,得到了四种二元羧酸以及与其相应的四种二元酰氯,并发现前者具有热致液晶性。 将上述单体与对苯二酚、氯代对苯二酚以及联苯二酚用溶液缩聚的方法合成了十二种规则共聚酯,并用热台偏光显微镜、DSC、X-衍射等方法对共聚酯进行了表征。结果发现各共聚酯均为向列型热致液晶,并都具有较宽的液晶态温度范围。通过改变分子结构可使共聚酯的熔点在150—300℃之间变化。     

全芳香族共聚酯的结构和其液晶行为研究

本文对不同组成的对苯二甲酸(TPA),对羟基苯甲酸(PHBA),联苯二酚(BP),间苯二甲酸(IPA)共聚酯采用热台偏光显微镜、电子显微镜、X-射线衍射、激光小角散射、差热等技术进行了研究.实验结果表明,在一定的组成范围内共聚酯熔体有很好的液晶性.重点讨论了分子组成、转变行为、液晶性的关系,并对液晶相的形态结构进行了表征.     

含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6冠醚环液晶共聚酯的合成与表征

以4,4-′(α,ω-辛二酰氧)二苯甲酰氯(M1)、2,5-双[4-′(对癸氧基苯基)苯甲酰氧基]对苯二酚(M2)和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6(M3)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了一系列新的含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6冠醚环的主链型液晶共聚酯.单体1(M1)由对羟基苯甲酸和辛二酰氯,通过酯化和取代反应制备,单体2(M2)由2,5-二羟基苯醌和对癸氧基苯基苯甲酰氯通过酯化和还原反应制备,单体3(M3)由顺式-二氨基二苯并-18-冠-6和苯酚通过重氮化和偶联反应制备.共聚酯的分子量不高,[η]在0.30~0.39之间.单体的化学结构通过IR、UV1、H-NMR、MS和元素分析等方法确证.共聚酯的外观为黄色粉状固体,除共聚酯CP9外,室温下不溶于CHCl3和THF溶剂.共聚酯的性质采用GPC、[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究,发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到近晶相和向列相的典型织构.共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(Ti)随共聚酯分子中顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6用量的改变呈规律性变化.WAXD研究进一步证实了共聚酯的液晶性.     

含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6冠醚环液晶共聚酯的合成与表征

以4,4'-(α,ω-辛二酰氧)二苯甲酰氯(M1)、2,5-双[4-'(对癸氧基苯基)苯甲酰氧基]对苯二酚(M2)和顺式-4,4'-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6(M3)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了一系列新的含X-型二维液晶基元和顺式-4,4'-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6冠醚环的主链犁液晶共聚酯.单体1(M1)由对羟基苯甲酸和辛二酰氯,通过酯化和取代反应制备,单体2(M2)由2,5-二羟基苯醌和对癸氧基苯基苯甲酰氯通过酯化和还原反应制备,单体3(M3)由顺式-二氨基二苯并-18-冠-6和苯酚通过重氮化和偶联反应制备.共聚酯的分子量小高,[η]在0.30～0.39之间.单体的化学结构通过 IR、UV、1H-NMR、MS 和元素分析等方法确证.共聚酯的外观为黄色粉状固体,除共聚酯 CP9 外,室温下不溶于 CHCl3 和 THF 溶剂.共聚酯的性质采用 GPC、[η]、DSC、TG、WAXD 和 POM 等方法进行了研究.发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到近晶相和向列相的典型织构.共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(T1)随共聚酯分子中顺式-4,4'-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6用量的改变呈规律性变化.WAXD 研究进一步证实了共聚酯的液晶性.     

含X-型二维液晶基元和冠醚环的液晶共聚酯的研究

合成了一系列新的含X-型二维液晶基元和反式-4,4'-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4冠醚环的主链型液晶共聚酯. 通过GPC, [η], DSC, TG, WAXD和POM对其液晶性研究发现, 所有的共聚酯都呈现出向列相的丝状织构或纹影织构. 共聚酯的熔融温度(T_m)和各向同性温度(T_i)随共聚酯分子中反式-4,4'-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4用量的改变呈规律性变化.     

一种基于联苯二甲酸为介晶基元的含磷液晶共聚酯的合成与表征

以联苯二甲酸二甲酯、二甘醇和9,10-二氢-9-氧杂-10磷酰杂菲-对苯二酚二羟乙基醚(DOPO-HQ-HE)为单体,通过无规共聚合成了一种新型含磷液晶共聚酯(PDEBP).用1H-NMR对共聚酯的结构进行了表征,用TGA、DSC和POM对其热性能及液晶行为进行了研究.结果表明,阻燃单体DOPO-HQ-HE的引入不会降低共聚酯的热稳定性,含7.5 mol％ DOPO-HQ-HE的共聚酯PDEBP7.5在700℃的氮气氛中的残余物(Wt700R)可达31.9 wt％,并且具有很好的阻燃性.DOPO-HQ-HE含量的增加对共聚酯的结晶性有较大的破坏,5 mol％ DOPO-HQ-HE的共聚酯PDEBP5的清亮点温度为154.2℃,焓变为4.64 J/g,而PDEBP7.5在POM测试中在升温及降温过程中均难观察到液晶相的双折射现象.     

新型手性近晶C相液晶共聚酯的设计与合成

以对苯二甲酰氯 ,2 ,5 二 [4 ((s) 2 甲基丁氧基 )苯甲酰氧基 ]对苯二酚和乙二醇、一缩乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇和聚乙二醇为单体 ,采用低温溶液缩聚方法 ,合成了一系列新的手性近晶C相串型液晶共聚酯 .共聚酯通过GPC、DSC、TG、WAXD、偏光显微镜和旋光仪等方法表征 .发现所有的共聚酯加热至各自的熔点以上都能形成液晶态 ,在液晶态可以观察到近晶相的焦锥织构 ,所有的手性化合物和共聚酯都有较高的旋光性 .通过变温X 射线衍射研究结合偏光显微镜观察和旋光分析证明它们为手性近晶C相 .所有共聚酯的熔融温度 (Tm)和各向同性温度 (Ti)随共聚酯中不同柔性链段长度的增加逐渐降低 ,液晶态温度范围变宽     

含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4冠醚环液晶共聚酯的合成与表征

以4,4′-(α,ω-辛二酰氧)二苯甲酰氯(M1)、2,5-二(对十二烷氧基苯甲酰氧基)对苯二酚(M2)和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4(M3)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了一系列含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4冠醚环的主链型液晶共聚酯.单体1(M1)由对羟基苯甲酸和辛二酰氯,通过酯化和取代反应制备,单体2(M2)由2,5-二羟基苯醌和对十二烷氧基苯甲酰氯通过酯化和还原反应制备,单体3(M3)由顺式-二氨基二苯并-14-冠-4和苯酚通过重氮化和偶联反应制备.共聚酯的分子量不高,[η]在0·35~0·25dL/g之间.单体的化学结构通过IR、UV、1H-NMR、MS和元素分析等方法确证.共聚酯的外观为黄色粉状固体,除CP9外,室温下不溶于CHCl3和THF溶剂.共聚酯的性质采用GPC、[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究.发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到向列相的丝状织构或纹影织构.共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(Ti)随共聚酯分子中顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4用量的改变呈规律性变化.WAXD研究进一步证实了共聚酯的液晶性.     

液晶共聚物与PSF原位复合的界面研究

合成了两种热致性液晶共聚酯ＢＰ—ＬＣＰ和ＳＤＰ—ＬＣＰ，对其熔融指数、取向性作了考察。选用基体聚砜（ＰＳＦ）与液晶共聚酯进行熔融共混，得原位复合材料。ＳＥＭ断口形态显示了两种液晶在基体中不同的成纤性，并显示出两相的不相容性。采用ＦＴ—ＩＲ方法分析了液晶共聚酯与ＰＳＦ界面间的分子相互作用。进一步研究发现在ＰＳＦ／ＢＰ－ＬＣＰ原位复合体系中加入含ＰＳＦ和ＢＰ－ＬＣＰ的嵌段共聚物，其相容性得以改善     

含X-型二维液晶基元和反式-4,4''''-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6冠醚环的液晶共聚酯的合成与表征

以4,4＇-（α,ω-己二酰氧）二苯甲酰氯（M1）、2,5-二（对辛氧基苯甲酰氧基）氢醌（M2）和反式-4,4＇-双（4-羟基苯基偶氮）二苯并-18-冠-6（M3）为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了一系列含X-型二维液晶基元和反式-4,4＇-双（4-羟基苯基偶氮）二苯并-18-冠-6冠醚环的主链型液晶共聚酯.共聚酯的分子量不高,[η]在0.37～0.25 dL/g之间.单体的化学结构通过IR、UV、H-NMR、MS和元素分析等方法确证.共聚酯的外观为黄色粉状固体,除CP9外,室温下不溶于CHCl3和THF溶剂.共聚酯的性质采用GPC、[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究.发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到近晶相的镶嵌织构或焦锥织构或破扇型织构和向列相的球粒织构或丝状织构或纹影织构.共聚酯的熔融温度（Tm）和各向同性温度（Ti）随共聚酯分子中反式-4,4＇-双（4-羟基苯基偶氮）二苯并-18-冠-6用量的改变呈规律性变化.WAXD研究进一步证实了共聚酯的液晶性.     

1,8-辛二酸改性热致液晶共聚酯的制备及其性能

以对羟基苯甲酸、对苯二甲酸和对苯二酚为共聚单体，经乙酰化和熔融缩聚两步法合成三元热致液晶共聚酯。引入长链脂肪族化合物1,8-辛二酸作为改性单体，按不同比例代替对苯二甲酸，制备了一系列含柔性链段的新型四元热致液晶共聚酯。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振碳谱(¹³C-NMR)对共聚酯结构进行表征，采用差示扫描量热(DSC)和热失重分析(TGA)表征其热性能，采用偏光显微镜(POM)和X射线衍射(XRD)分析其液晶性能。研究表明，三元液晶共聚酯熔点达407℃，热稳定性优异。随着1,8-辛二酸含量增加，四元共聚酯熔点显著降至214℃，热稳定性较好，最大热分解温度达到428℃。该系列共聚酯显示了典型的向列型液晶织态结构。1,8-辛二酸的引入显著改善了液晶共聚酯的可加工性。     

对苯二甲酰类全芳族聚酯结构与性能的研究

本文以对苯二甲酰氯分别和五种二元酚单体,对苯二酚(HQ)、邻氯对苯二酚(CHQ)、联苯二酚(BP)、双酚A(BPA)、4,4′-二羟基二苯基甲烷(BPM)进行溶液缩聚,制备了一系列全芳族均聚酯和共聚酯,作了各种性能表征。考虑了单苯二酚和双苯二酚单体对聚合物的熔融温度、热分解温度、相变热效应、溶解性、液晶态及织态结构、液晶相范围和光学行为等影响,并讨论了二酚单体作为致介单元的分子结构条件,得到HQ、CHQ和BP为致介单体,BPA和BPA为非致介单体的结论。     

含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4冠醚环液晶共聚酯的合成与表征

以4,4′-(α,ω-辛二酰氧)二苯甲酰氯(M1)、2,5-二(对十二烷氧基苯甲酰氧基)对苯二酚(M2)和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4(M3)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了一系列含X-型二维液晶基元和顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4冠醚环的主链型液晶共聚酯.单体1(M1)由对羟基苯甲酸和辛二酰氯,通过酯化和取代反应制备,单体2(M2)由2,5-二羟基苯醌和对十二烷氧基苯甲酰氯通过酯化和还原反应制备,单体3(M3)由顺式-二氨基二苯并-14-冠-4和苯酚通过重氮化和偶联反应制备.共聚酯的分子量不高,[η]在0·35~0·25dL/g之间.单体的化学结构通过IR、UV、1H-NMR、MS和元素分析等方法确证.共聚酯的外观为黄色粉状固体,除CP9外,室温下不溶于CHCl3和THF溶剂.共聚酯的性质采用GPC、[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究.发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到向列相的丝状织构或纹影织构.共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(Ti)随共聚酯分子中顺式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4用量的改变呈规律性变化.WAXD研究进一步证实了共聚酯的液晶性.     

一类可纺丝的全芳香热致性液晶共聚酯的合成和表征

利用Higashi芳香聚酯直接缩聚法的原理 ,采用一步混合投料直接缩聚的方法 ,以对羟基苯甲酸(PHB)、间苯二甲酸 (MPA)、4 ,4′ 二羟基二苯酮 (DHBP)和对苯二酚 (HQ)为单体原料 ,合成了全芳香共聚酯 .该合成方法反应条件温和 ,简单易控 ,产物分子量高 .用差热分析 (DSC)、热重分析 (TA)、偏光显微镜 (PLM)、广角X 射线衍射 (WAXD)等测试分析手段对共聚酯的热性能和液晶特性进行了表征 .研究结果表明 ,利用此方法合成所得的聚合物呈明显的向列型热致液晶特性 ,热稳定性高 ,并具有极易成纤的特点 ,有望成为一种可用于纺丝的全芳香热致液晶共聚酯材料     

含X-型二维液晶基元和反式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-18-冠-6冠醚环的液晶共聚酯的合成与表征

以4,4-′(α,ω己二酰氧)二苯甲酰氯(M1)、2,5-二(对辛氧基苯甲酰氧基)氢醌(M2)和反式4,4′-双(4羟基苯基偶氮)二苯并18冠6(M3)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了一系列含X型二维液晶基元和反式4,4′双(4羟基苯基偶氮)二苯并18冠6冠醚环的主链型液晶共聚酯.共聚酯的分子量不高,[η]在0.37～0.25dL g之间.单体的化学结构通过IR、UV、H NMR、MS和元素分析等方法确证.共聚酯的外观为黄色粉状固体,除CP9外,室温下不溶于CHCl3和THF溶剂.共聚酯的性质采用GPC、[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究.发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到近晶相的镶嵌织构或焦锥织构或破扇型织构和向列相的球粒织构或丝状织构或纹影织构.共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(Ti)随共聚酯分子中反式4,4′双(4-羟基苯基偶氮)二苯并18冠6用量的改变呈规律性变化.WAXD研究进一步证实了共聚酯的液晶性.     

含热致液晶性共聚酯的聚砜共混物

将一种含萘环的热致液晶性共聚酯与聚砜材脂熔融共混并挤塑成条．毛细管流变性测试表明，这一共聚酯降低了共混物的表观粘度，甚至低于其本身的粘度．共混物受剪切作用形成了各向异性的微纤增强结构，并具有皮芯结构．在液晶聚合物含量低到２％与０．５％的样条中仍有共聚酯微纤形成．共聚酯微纤提高了聚砜的力学性能，含２０％共聚酯共混物挤塑条的位伸模量为聚砜树脂的二倍半．     

含热致液晶性共聚酯的聚砜共混物

将一种含萘环的热致液晶性共聚酯与聚砜树脂熔融共混并挤塑成条。毛细管流变性测试表明，这一共聚酯降低了共混物的表观粘度，甚至低于其本身的粘度。共混物受剪切作用形成了各向异性的微纤增强结构，并具有皮芯结构，在液晶聚俣物含量低到２％与０．５％的样条中仍有共聚酯微纤形成。共聚酯微纤提高了聚砜的力学性能，含２０％共聚酯共混物挤塑条的位伸模量为聚砜树脂的二倍半。     

4,4’-对苯二甲酰基二氧二苯甲酸与脂二醇的共聚及液晶性能研究

以对苯二甲酸和对羟基苯甲酸为起始原料合成了液晶单体4，4’-对苯二甲酰二氧二苯甲酰氯（TOBC），用TOBC分别与癸二醇-1，10，己二醇-1，6，戊二醇-1，5，丁二醇-1，4和乙二醇进行缩聚反应，生成了一系列主链型热致液晶共聚酯。用DSC、热台偏光显微镜和X-射线衍射仪等对合成的共聚酯的液晶行为进行了表征，结果表明，合成的共聚酯均为向列型热致液晶，其液晶温度范围在20℃－68℃之间，并随着脂肪族二醇中亚甲基（CH2）单元的增加，共聚酯的熔融转变温度（Tm）和各向同性温度（Ti）均有规律的变化。表明主链型液晶共聚酯分子中柔性间隔基的大小对共聚酯的液晶性质有着明显的影响。