氢键缔合主链超分子液晶聚合物:间隔基及扩展介晶元长度的影响研究

采用慢挥发溶剂组装方法制备了一系列羧酸/吡啶氢键缔合的主链型超分子复合物,并采用FTIR,DSC以及偏光显微镜等对其相转变与热致液晶相行为进行了比较研究.研究表明,分别具有较短的6或10个亚甲基的烷烃间隔基的双苯甲酸衍生物4',4'-二羧酸-1,6-二酚氧基己烷(C6-2COOH)和4',4'-二羧酸-1,10-二酚氧基癸烷(C10-2COOH)的系列复合物具有较高的熔点和清亮点,一般都只出现结晶近晶相和多晶型转变现象.而具有柔顺性较好的四甘醇醚链间隔基的4,4'-二羧酸-α,ω-二酚氧基四甘醇醚(C8O4-2COOH)得到的系列复合物均在降温过程生成单致的流体近晶SA和/或向列N液晶相.可见,间隔基增长,相转变温度降低,最终导致真正的流体液晶相的产生.另一方面,对于从同一种二元羧酸得到的组装体系,从4,4'-联吡啶(4,4'-BPy)、4,4'-联吡啶乙烯撑(4,4'-BPyE)到对苯二酚二异烟酸酯(p-PhBPy),由于双键或酯基的引入,可变形性和极性增大,刚性依次减弱,尽管中心核部分持续长度增大,所得复合物的各向同性化温度降低,形成流体液晶相的趋势增强,液晶有序性降低,流动性增加.指出了早期文献报道的一些不一致甚至矛盾的结果.通过不同系列的对比研究,得出的一些规律性对氢键组装尤其对羧基/吡啶氢键缔合超分子体系设计与构筑具有一定指导意义.     

聚紫精-脂肪酸盐表面活性剂复合物的组装合成及相行为研究

通过Menshutkin反应合成聚(对亚二甲苯基-4,4'-联吡啶二溴)(PXV)半刚性链聚紫精,采用等量混合法将聚紫精与系列不同碳链长度的阴离子表面活性剂脂肪酸钠Cn-1COONa(n=10,12,14,16,18)组装制备聚电解质-表面活性剂(PXV-Cn)复合物,运用DSC,TGA,XRD,FTIR等表征手段初步考察复合物的超分子结构及相行为.基于FTIR谱学分析特征、小角与广角变温XRD数据以及DSC热分析焓变的定量计算结果,表明半刚性主链聚紫精和脂肪酸盐极性头基组成的极性层与侧链烷烃非极性层交替排列形成层状超分子结构,其中烷烃链靠近极性端约8个亚甲基处于无定型态,其余碳链则形成结晶相.最短的PXV-C10形成少量规整度较低的三斜晶βT,n≥16以上的长碳链复合物则以六方相αH为主,其它中等长度侧链脂肪酸盐复合物则为多种结晶形式共存.随着碳链长度n的增加,侧链结晶熔点Tm升高,n≥16的长碳链复合物表现出随温度变化的可逆结晶相态变化.且这类聚紫精-表面活性剂复合物表现出高于200℃的热稳定性.