聚甲基丙烯酸羟丙二异氰酸胆甾酯共聚物(PCHPM)的合成、结构与性能研究——Ⅰ.PCHPM的合成

由于胆甾型高分子液晶具有特殊的螺旋结构,很小的外界能量就能使其结构排列发生变化,对热、光、电、磁等有非常灵敏的响应,作为功能材料有着广泛的应用前景。本文以甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为单体,通过2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)与胆甾醇接枝,合成了带胆甾侧基的聚甲基丙烯酸羟丙酯共聚物。核磁与红外分析证明了该聚合物的结构。     

光致变色液晶高分子的研究(Ⅰ)─含胆甾介晶基无侧链聚硅氧烷及其单体的液晶行为

用POM、DSC和WAXD研究了十一烯酸胆甾酯及含胆甾介晶基元侧链聚硅氧烷的液晶行为。单体呈现明甾相的油条及螺旋织构,单致变近晶相的扇形织构和固-固相变。均聚物显示S_A相的扇形织构。     

聚甲基丙烯酸胆甾醇酯共聚物的合成、结构与性能研究 Ⅳ.PMACE的相态转变及光学性质

Finkelmann和等人对侧链胆甾型高分子液晶的研究表明,将具有液晶功能的低分子基团,经过一个软段连接到柔性高分子主链上的梳型高分子在一定的温度下可以形成液晶态,调节侧链高分子液晶的分子结构、软段长度,可以改变其相态转变温度及微区形态。前已报导具有不同侧链结构的聚甲基丙烯酸胆甾醇酯共聚物的合成、相态转变及光学性质,本文通过对聚甲基丙烯酸胆甾醇乙烯酯共聚物(PMACE)的液晶态及结晶态的微细结构及相态转变与胆甾侧链含量关系的研究,给出了液晶态的形成条件及结构特征。     

光致变色液晶高分子的研究（Ⅰ）—含胆甾介晶基元侧链聚硅氧烷…

用ＰＯＭ、ＤＳＣ和ＷＡＸＤ研究了十一烯酸胆甾酯及含胆甾介晶基元侧链聚硅氧烷的液晶行为。单体呈现胆甾相的油条及螺旋织构，单致变近晶相的扇形织构和固－固相变。均聚物显示ＳＡ相的扇形织构。     

乙基醋酸纤维素液晶相的织态结构观察

乙基醋酸纤维素/二氯乙酸胆甾型液晶溶液的液晶相和各向同性相在两相共存时,表现出明显的相分离行为。在胆甾相中,液晶相的织态结构随浓度而变化,可以形成园盘结构、油纹结构以及取向微区的无规堆集结构。在前两种结构中,分子链排列层垂直于玻片表面,螺旋结构的轴向与玻片表面平行。     

胆甾型侧链液晶共聚物的研究

合成并表征了两个胆甾型液晶烯类单位以及它们分别与辛烯－１，二氧化硫进行自由基共聚合得到的一系列不同组成的胆甾型侧链液晶三元共聚砜。研究结果表明：该共聚砜的两个液晶热转变温度均随其中辛烯－１单体单元组份含量的增加而降低。     

庚烯-1单体单元对胆甾型侧链液晶共聚砜热转变温度的调节

合成并用红外光谱法、核磁共振法和高效凝胶渗透色谱法表征了胆甾（烷）醇十一碳烯酸酯分别与庚烯 １、二氧化硫进行自由基共聚合得到的一系列不同组成的三元胆甾型侧链液晶共聚砜，用温控式偏振光显微镜观测了产物的液晶性能．结果表明：随庚烯 １单体单元组份含量的增加，该三元共聚砜的液晶相转变温度均降低，采用庚烯 １单体参与共聚的方法可以有效地调节胆甾型侧链液晶共聚砜的热转变温度．     

磁场对乙基纤维素胆甾型液晶相的影响

高分子胆甾型液晶相是一个在高分子和液晶领域都引起广泛兴趣的课题,不仅因为自然界中的多种生物大分子,如纤维素,多肽,DNA等可以形成胆甾型液晶相;而且由于胆甾相具有特殊的螺旋结构(如图1所示),能产生一些特殊的光学性能,如强烈的旋光性,圆二色性和选择性反射光性能等;并带来相应的应用,正是由于高分子胆甾相材料的性能和应用,使得高分子胆甾相液晶的相态转变和结构变化也一直倍受关注。     

聚甲基丙烯酸羟乙胆甾接枝共聚物(PHCEM)的合成、结构与性能研究 Ⅱ PHCEM的相态转变

本文通过偏光显微镜、DSC、X射线衍射及选择散射等手段,深入研究了甲基丙烯酸羟乙酯胆甾醇甲苯二异氰酸酯接枝共聚物的相态转变。在一定的条件下,侧链上的胆甾基团可自由取向,形成胆甾相液晶。     

有机硅侧链液晶研究进展

综述了国内外有机硅侧链液晶近年来的研究进展，对近晶型、席夫碱型、向列型、胆甾型、偶氮苯型、鱼骨型以及光学非线性型几种主要类型的有机硅侧链液晶进行了详细介绍，并对近年来受到重视的有机硅侧链液晶电流性和离聚物研究进展作了较全面的总结，最后对其应用前景进行了展望。     

胆甾相液晶结构色的光调控

胆甾相液晶是一类具有周期性螺旋超结构的软光子晶体,能够选择性地反射不同波长的光产生结构色.在向列相液晶中掺杂光响应手性分子是制备光响应胆甾相液晶的普遍方法.在外界光源的刺激下,光响应手性分子的空间结构改变,诱导螺旋超结构的螺距发生变化,从而调控胆甾相液晶的结构色,因此光响应胆甾相液晶在滤光器、传感器、可调光学激光器和动态显示等领域具有广阔的应用前景.总结了不同光响应手性分子构筑的胆甾相液晶体系,分析了手性分子结构设计对胆甾相液晶结构色调控的影响,最终讨论了光响应胆甾相液晶目前面临的挑战以及未来的发展方向.     

乙基纤维素液晶的螺旋性质及影响因素的研究

以乙基纤维素／丙烯酸体系为例，对乙基纤维素液晶的胆甾相性质及其影响因素进行了研究，测定了体系胆甾相结构的螺距。结果表明，乙基纤维素／丙烯酸液晶体的螺旋方向为左旋，随溶液液浓度的增大，胆甾相结构的螺距减小。胆甾相结合的螺距还明显地受到温度，压力、溶剂组成，高分子掺杂等因素的影响。     

侧链胆甾液晶聚合物及弹性体的液晶性能研究

把胆甾液晶单体 4 烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯 (Mch)分别和向列液晶单体 4 烯丙氧基苯甲酰氧基 4′ 甲氧基苯 (Mn) ,向列液晶交联剂 2 叔丁基对苯二酚双 [4 (6 丙烯酰氧基己氧基 )苯甲酸酯 ](Mnc)接枝到聚硅氧烷链上 ,得到系列侧链液晶聚合物Pn 系列和液晶弹性体Pe 系列 .通过热分析、偏光显微分析和X 射线分析等手段分别研究了向列液晶单体和向列液晶交联剂对含同一胆甾液晶基元聚合物的影响 .结果表明 ,向列液晶单体的摩尔百分比在 80 %以下 ,液晶聚合物Pn 系列为胆甾型液晶 ,在研究的范围内 ,液晶弹性体Pe 系列也为胆甾型液晶 ,Pn 系列和Pe 系列都具有较宽的液晶相范围 ,热分解温度均在 2 80℃以上 .     

胆甾相液晶螺旋方向的光调控

光响应胆甾相液晶是一类在光刺激下通过改变液晶分子排列调控光学特性的智能“软”光子晶体材料,其分子自组装形成周期性螺旋结构,选择性地反射与自身螺旋方向相同的圆偏振光。近年来,利用光刺激诱导胆甾相液晶在左手螺旋和右手螺旋之间发生螺旋翻转的研究引起了广泛关注。胆甾相液晶的螺旋翻转能够改变反射光的圆偏振特性,有望拓展光子晶体材料在可调节滤光器、防伪与加密技术、圆偏振激光器、三维显示等领域的潜在应用。本综述重点关注光响应胆甾相液晶螺旋翻转的研究进展;总结了调控胆甾相液晶螺旋方向的两种主要策略：(1)直接引入螺旋性可逆转变的光响应手性分子开关,(2)利用光响应手性分子开关和与之螺旋性相反的手性掺杂剂之间的手性竞争;分析了分子空间构型转变对调控螺旋翻转程度的影响;并讨论了不同材料体系面临的挑战以及未来的发展方向。     

甲壳素类液晶高分子的研究Ⅶ.N,O-苄基壳聚糖的胆甾螺旋行为

N ,O-苄基壳聚糖在浓溶液中形成胆甾液晶相 .用圆偏光二向色性谱 (CD)研究了这一聚合物的螺旋行为 ,主要包括螺距和螺旋方向 .浓度越高 ,螺距P越大 ,意味着胆甾相的扭转力随浓度增加而减弱 .CD谱图上观测到两类吸收 ,即在 5 70nm附近较宽但较强的吸收和 330nm附近较尖但较弱的吸收 .前者归属于胆甾相层片的超分子螺旋构象 ,而后者可以归属于分子链的螺旋构象 .改变浓度或溶剂性质时这两个层次的构象都会发生符号的变化 .提高浓度 (固定二氧六环为溶剂 )时两种螺旋结构先后发生反转 .以氯仿为溶剂 (固定浓度为 6 5 % )时两种螺旋结构均为左旋 (正Cotton效应 ) ,但二氧六环和四氢呋喃为溶剂时均变为右旋 (负Cotton效应 ) .溶剂的影响可能与溶剂和高分子间形成氢键的能力有关     

甲壳素类液晶高分子的研究--用CD谱研究N-邻苯二甲酰化壳聚糖溶致胆甾相的形成临界浓度

N邻苯二甲酰化壳聚糖在多种常见有机溶剂中能形成胆甾液晶相.用圆偏光二向色性谱(CD)研究了N邻苯二甲酰化壳聚糖的DMF、DMSO、DMAC和吡啶4种溶剂体系,在形成溶致胆甾液晶相前后的手性变化信息.CD谱图上观测到两类吸收,即在400nm附近较宽的吸收和330nm附近较尖锐的吸收.前者归属于胆甾相层片的超分子螺旋构象,而后者可以归属于分子链的螺旋构象.圆偏光二向色性可以作为测量胆甾液晶临界浓度的一种手段,它能捕捉到胆甾螺旋层片出现那一瞬间的浓度,以CD谱上在波长400nm左右刚出现肩峰的浓度为临界浓度,其值均比偏光显微镜法低1%,说明其灵敏度比偏光显微镜法高,且避免了偏光显微镜法的某种主观性.分别用两种方法旋转玻片进行CD测试,结果证明线性二向色性分量和双折射分量对胆甾层片螺旋的CD信号强度没有大的影响.     

胆甾液晶／聚合物多组分体系的结构与性质的研究 Ⅱ．壬酸胆甾酯／聚（甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸丁酯）混合体系的结晶动力学研究

研究了壬酸胆甾酯与甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸丁酯无规共聚物共混体系的等温结晶动力学．讨论了共聚物组成及分子链刚性对体系中胆甾液晶组分结晶速度及成核方式的影响     

具有宽波反射特性的胆甾相液晶固体薄膜材料的研究

采用两步聚合法得到了具有宽波反射特性的固体胆甾相液晶薄膜,首先通过聚合物稳定胆甾相液晶制备了螺旋结构的高分子网络,然后灌入具有不同螺距的可聚合的胆甾相小分子液晶单体混合物,经紫外光照射聚合后获得了能够反射可见光区(450～780 nm)覆盖红蓝绿三色光的胆甾相液晶固体薄膜.扫描电镜测试结果表明,胆甾相液晶固体薄膜的断面...     

燕尾型手性侧链液晶聚合物的合成与性能

合成了燕尾型液晶单体4-(3,5-二乙酰氧基)苯甲酰氧基-4′-对烯丙氧基苯甲酰氧基联苯(M),手性液晶单体4-烯丙氧基苯甲酰氧基异丙酰氧基胆甾基酯(N),将它们与聚甲基含氢硅氧烷接枝共聚,得到燕尾型手性侧链液晶聚合物PW1~PW6。通过红外、核磁共振、差示扫描量热、偏光显微镜和热重分析等手段对所合成单体及聚合物的结构、液晶相行为及热稳定性进行了研究。结果表明,PW1~PW6为互变胆甾相热致液晶,升降温均呈现彩色Grandjean织构,液晶区间宽泛在102~160℃之间,5%热失重温度达303℃以上,热稳定性良好。     

乙基氰乙基纤维素／聚丙烯酸复合物及大分子胆甾型液晶相的形态结构特征

对乙基氰乙基纤维素／丙烯酸胆甾型液晶溶液的液晶性，液晶态的织构特征，丙烯酸在液晶溶液中的聚合反应及在反应过程中胆甾型液晶相结构和性能的变化等方面进行了研究，