非线性光学活性的侧链型聚丙二酸酯液晶的合成和性质

通过熔融缩聚法合成了含非线性光学活性硝基偶氮苯液晶基元的聚丙二酸酯侧链液晶聚合物 ,采用FTIR、NMR对其结构进行了表征 ,DSC确定其液晶转变温度 ,并用变温WAXD及偏光显微镜 (POM )研究其液晶性质 ,该聚合物为近晶型液晶聚合物 ,POM观察到典型焦锥织构 ,近晶相WAXD有对应层间距为2 74nm和 1 35nm的两个衍射峰 .聚合物旋涂膜经电晕极化 ,紫外光谱测试求得其取向序参数 =0 33 .     

半氟烃链苯并菲盘状液晶的合成及其介晶性

全氟烃链的憎氟效应(fluorophobic effect)可有效地促使棒状分子形成近晶相, 并稳定液晶相. 为进一步探讨氟效应对盘状分子介晶性的影响, 合成了一系列全氟酯链的苯并菲化合物C₁₈H₆(OC_nH_2n＋1)₅(OCOC₂H₄C₆F₁₃) (a), 以及另一系列相对应的不含氟化合物C₁₈H₆(OC_nH_2n＋1)₅(OCOC₈H₁₇) (b), n＝4～9. DSC检测和偏光显微镜观察显示两类化合物都为柱状相热致型液晶. 化合物a与相对应的化合物b比较, 其熔点和清亮点上升, 柱状相的热稳定性增强.     

分子间氢键对苯并菲柱状介晶性的影响: 量子化学ONIOM (MO/MM)研究

我们最近的实验显示: 对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C₁₈H₆(OC₅H₁₁)₃(OCH₂CONHC₄H₉)₃, 对称化合物有比反对称异构体更高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相, 且与具有同样软链长度的分子中不含酰胺基的化合物C₁₈H₆(OC₅H₁₁)₃(OCH₂COOC₄H₉)₃相比较, 有更高的清亮点和更丰富的柱状介晶相. 本文通过量子化学ONIOM (B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算, 说明对于带酰胺基的分子, 对称分子比反对称分子有较大的稳定化能和较高的转动势垒. 对于对称性分子, 带酰胺基的分子比带酯基的分子有较大的稳定化能和较高的转动势垒. 这说明由酰胺基形成的分子间氢键起了稳定液晶相和锚定六方柱状相的作用, 可以解释带酰胺基的分子和对称性分子有较高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相. 如果加长酰胺基的软链, 则可使氢键锚定的扭转角减少, 这样有利于提高电荷传输速率.     

光致变色液晶高分子研究(Ⅳ)─含苯甲酸－4－甲氧基苯酯介晶基元和偶氮苯光色基元侧链共聚硅氧烷的液晶行为

用热台偏光显微镜和DSC法研究了含苯甲酸-4-甲氧基苯酯介晶基元和偶氮苯光色基元侧链共聚硅氧烷(PSⅡ)的液晶性。将非介晶基元并入液晶均聚物PSⅡ-1,共聚物PSⅡ-2、PSⅡ-3的液晶态类型不变,PSⅡ-4仅存在近晶相,PSⅡ-5～8无双折射现象,保持共聚物液晶性的最低含介晶基元单体的极限摩尔含量为80%.在液晶共聚物中,非介晶基组分含量增加时,其T_m、ΔH_m和ΔS_m降低;非介晶组分在10mol%时,T_i、ΔH_i和ΔS_i具有最小值。     

氢键稳定的苯并菲盘状液晶的合成及介晶性

盘状液晶分子能自组装成高度有序的六方柱状介晶相. 其各向异性的载流子高速迁移率使其成为较理想的有机光电子材料. 采用分子间氢键锚定柱状相, 获得介晶相温度范围宽、有序度高的苯并菲盘状液晶是本研究的目的. 本文通过分子设计, 合成了3个系列, 共18个有两种不同软链的苯并菲盘状液晶化合物C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂COOEt), C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂COOBu)和C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂CONHBu), 其中R＝C_nH_2n＋1, n＝4～9. 化合物的纯度和结构通过¹H NMR和元素分析确证. 化合物热稳定性通过热重分析(TGA)测定, 并显示出较高的热稳定性. 通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)对这些化合物的热致液晶性进行了研究. 结果显示对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂CONHBu), 与具有同样软链长度的分子中不含酰胺键的化合物系列C₁₈H₆(OR)₅(OCH₂COOBu)相比较, 前者由于柱内分子间氢键的形成, 具有更高的熔点和清亮点.     

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。     

热致型液晶聚合物的近晶相结构研究

本文借助于不同热处理样品的WAXD研究和变温FTIR分析,从液晶态与结晶态面间距的变化,晶态、液晶态和各向同性液态下结构构象的差异出发,研究了聚合物液晶态下的近晶相结构模型。     

新型含氧亚甲基和亚胺桥键的液晶化合物的合成及介晶性

报道一类新的、结构通式为MeO₂CC₆H₄CH₂OC₆H₄CH＝NC₆H₄Y, Y＝OC_nH_2n＋1, Me, Cl, Br, NO₂, H 的棒状液晶化合物的合成. 通过DSC和偏光显微镜对其介晶性研究发现, 除Y＝H外, 这些化合物均具有介晶性. 当Y为非烷氧基时, 呈向列相液晶; 当Y为较短的烷氧基时(n＝1～3), 液晶化合物具有向列相(N); Y为较长烷氧基时(n＝4～16 ), 液晶化合物只有近晶B相(S_B)和近晶A相(S_A); S_A-I相变的熵变随烷氧链原子数而奇-偶变化, 但与N-I相变的“奇-偶效应”相反.     

无规聚丙烯腈纤维热处理过程相转变行为的同步辐射研究

使用在线同步辐射广角X射线衍射(WAXD)和原位变温傅里叶红外(FTIR)研究了无规聚丙烯腈(at-PAN)纤维热处理过程中晶区的相转变行为.研究发现,WAXD图像中由(110)晶面衍射形成的衍射弧在加热过程中其q值随温度的变化速率不完全一致,在110℃存在突变点,此温度下晶区的热膨胀率从4.15×10-4nm/K(α1)突变为1.13×10-3nm/K(α2),同时DSC曲线在110℃附近出现放热峰,说明发生了晶胞结构转变.通过升温FTIR测试发现1230 cm-1和1250 cm-1处吸收峰的相对强度随热处理过程也发生变化,两峰峰强分别对应纤维中31螺旋构象与平面锯齿构象的相对含量,通过C=I1250/I1230与热处理温度的关系发现C值在110℃突然急剧减小,说明at-PAN纤维晶区分子链在110℃附近发生了平面锯齿构象向31螺旋构象的剧烈转变,而正是由于这种转变导致晶区层间距的变化使得WAXD图像中衍射弧的位置随温度变化速率不一致,即相转变行为是由分子链构象的变化引起的.     

含全氟烃基的联苯酯类液晶的合成及其介晶性

全氟烃或半氟烃链无手性液晶化合物可能呈现铁电液晶性, 具有较大的学术及应用价值而受到研究人员的重视. 合成了全氟己基苯甲酸联苯酯类液晶化合物: ROC₆H₄C₆H₄O₂CC₆H₄C₆F₁₃ (3a～3e), C₃H₇C₆H₄C₆H₄O₂CC₆H₄C₆F₁₃ (6a)及其烃衍生物. 用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)对其介晶性研究发现: 烃衍生物呈有序度较低的向列相, 熔点较高, 清亮点较低, 液晶相较窄. 全氟烃基取代的化合物出现多个有序度较高的近晶相, 熔点较低, 清亮点高, 介晶相温度范围宽.     

含有联苯和肉桂酸酯基团的侧链液晶共聚物的合成与表征

合成了两种含有联苯刚性基元的甲基丙烯酸酯单体M1和M2,其中M1为含有可光交联的肉桂酸酯端基的单体.通过溶液自由基聚合,得到一系列含不同比例M1和M2单体单元的聚丙烯酸酯类侧链液晶共聚物.采用1H-NMR、FT-IR等方法对单体和聚合物的结构进行了详细表征.用示差扫描量热法、偏光显微镜以及广角和小角X-射线衍射对单体和聚合物的液晶性进行了研究.结果表明,末端为肉桂酸酯基团的单体M1无液晶性,其均聚物P1有微弱的液晶性,而端基为正丁基的单体M2及其均聚物P9则表现出近晶相液晶行为.共聚物P2~P5均为向列型液晶,P6~P9则为近晶型液晶.随在聚合物中M2单体含量的增加,共聚物的玻璃化转变温度、熔点及清亮点温度均呈现增加趋势.     

含聚碳酸酯、4-羟基苯甲酸、己二醇和1,4-苯二甲酸结构的嵌段共聚物的合成与表征

以端酰氯基团的热致液晶共聚酯ＨＴＨ ６和端酚羟基的聚碳酸酯（ＰＣ）齐聚物为原料，通过溶液缩聚法制备了含ＰＣ和ＨＴＨ ６的嵌段共聚物，并用ＩＲ、ＰＯＭ、ＤＳＣ、ＷＡＸＤ等手段对共聚物结构、热行为和结晶行为进了表征．ＤＳＣ和ＰＯＭ结果证明这些嵌段共聚物都属向列型热致性液晶．在２８０℃以下的温度范围内无相分离，而在较高温度（＞２８０℃）为两相结构．共聚物的结晶结构与ＨＴＨ ６相同，结晶度随ＨＴＨ ６含量增加而增加，结晶速度也受到ＰＣ含量的影响．     

Synthesis and characterization of novel poly(propylene terephthalate-co-adipate) biodegradable random copolyesters

Novel aromatic/aliphatic poly(propylene terephthalate-co-adipate) (PPTAd) random copolymers were synthesized. Copolymer composition varied over the whole range from that of neat poly(propylene terephthalate) (PPT) to that of neat poly(propylene adipate) (PPAd). Interestingly, the copolymers showed that they can degrade via hydrolysis, especially in presence of enzymes, even for a terephthalate content as high as 66 mol%. Thermal behaviour and solid state as well as mechanical properties were studied. In contrast to hydrolysis rates, mechanical properties increase with terephthalate content. WAXD patterns indicate some extent of co-crystallization of both comonomers, especially for intermediate compositions. The thermodynamic analysis of the melting point depression showed that some portion of the adipate comonomer units participate in the formation of crystals, although the major portion of them is rejected from crystals and remain in the amorphous phase. WAXD patterns showed that even for a 60 mol% or more adipate content, the copolymers form PPT like crystals. Thus, the amorphous phase is enriched in adipate units, as is also shown by a lowering of the glass transition temperature of the crystallized copolymer samples, compared to glassy ones. Finally, multiple melting behaviour of the melt crystallized copolymer samples, as well as, banded spherulitic morphology was observed.     

含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯液晶聚合物的合成、结构与性质研究(Ⅲ)——分子结构对结晶的影响

以含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯液晶聚合物为研究对象,利用DSC、WAXD、偏光显微镜等手段研究了分子结构对侧链液晶聚合物结晶行为的影响.结果表明:丙烯酸酯类液晶聚合物的晶区是由介晶基团的规整排列形成的,大分子主链和柔性间隔基不参与结晶.随着柔性间隔基长度的增加,晶区分子排列有序性提高,结晶度增大;非晶共聚组分MA含量的增加,限制了介晶基团的有序排列,当MA含量超过83％后,只得到非晶共聚物.     

A comparative study of photo-optical behaviour of photosensitive chiral copolymers with cholesteric mesophases induced in nematogenic and smectogenic matrices

The photo-optical behaviour of two series of chiral photochromic acrylic copolymers with a chiral nematic phase has been studied. These copolymers contain identical chiral photochromic units, but have different structures of the phenyl benzoate mesogenic side groups which are responsible for the development of LC phases. This approach allowed us to examine specific features of the photo-optical behaviour of the copolymers as a function of the nature of the LC 'matrix' in which the cholesteric phase was induced. The action of UV irradiation was shown to lead to the E-Z isomerization of the chiral side groups and, as a consequence, to untwisting of the cholesteric helix of the copolymers. For copolymers of both series, the effective quantum yields of this photochemical process were calculated. In the case of copolymers in which the cholesteric mesophase is induced in a smectogenic matrix, the corresponding values of the quantum yield are lower and depend slightly on temperature. A plausible explanation of the above phenomena is suggested.     

CHARACTERISTICS OF STRUCTURE OF IMPACT COPOLYMERS OF POLYPROPYLENE WITH LOW ETHYLENE CONTENTS

In the present work, the structure and impact properties of copolymers of polypropylenewith low ethylene contents have been investigated. Based on the results of ~(13)C--NMR, FTIR,WAXD, DSC, PLM and SEM, the relationship between impact properties and morphology of thecopolymers has been discussed. The high impact properties of copolymer ICP2 may attribute tothe relatively higher ethylene content and homogeneous ethylene unit distribution. The size andits distribution of spherulite in the copolymers and cycloid cavities dispersed in polypropylenecontinue phase may also be two important factors which affect the impact properties of these materials.     

刚性链嵌段共聚物的研究（Ⅳ）──聚醚醚酮／苯酞圈型聚芳醚砜有规嵌段共聚物的合成与部分性能

以聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）和苯酞圈型聚芳醚砜（ＰＤＣ）齐聚物为原料，通过溶液缩聚法制备了ＰＥＥＫ／ＰＤＣ有规嵌段共聚物系列样品。经ＤＳＣ、ＷＡＸＤ、ＴＧＡ、ＤＭＡ等方法研究表明：共聚物没有微相分离现象；其结晶属于简单正交晶系，ＰＤＣ含量对共聚物结晶行为产生很大影响；热稳定性随ＰＤＣ含量增加而明显降低；共聚物具有优异的力学性能，拉伸强度和储能模量高于ＰＥＥＫ。     

接枝共聚法制备聚乙二醇(PEG)/聚乙烯醇(PVA)高分子固-固相变材料性能研究

用接枝共聚法将具有相变特征的聚乙二醇(PEG)接枝到具有较高熔点的聚乙烯醇(PVA)主链上,得到了系列性能稳定的PEG/PVA高分子固-固相转变材料,用DSC,WAXD和POM对其相变行为及形态结构进行了研究.结果表明,该材料呈现出可逆的固-固相转变特性;其结晶峰值温度和相变焓比纯PEG低,接枝率对相变温度和归一化相变焓影响不大;接枝率只影响结晶与熔融行为,不影响结晶结构.