热致液晶性聚合物——含单取代苯环和扭曲成分的全芳香族共聚酯

本文报道了由氯代对苯二酚/甲基代对苯二酚和对苯二甲酸以及二种能导致分子链扭曲和弯折的成分——4,4′-二羟基二苯醚和间苯二甲等合成的全芳香族共聚酯。一定组成范围的四元共聚酯具有低熔点,宽液晶相区,易成纤的特点。重点讨论了分子组成-转变行为-液晶性和成纤性的关系,并对液晶相的形态结构进行了表征。     

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.     

序列结构对液晶共聚酯性能的影响

本文通过熔融酯交换和Schottern-Baumann缩聚反应合成了两类组成相同而序列结构不同的基于对羟基苯甲酸、对苯二甲酸和二元酚的三元共聚酯,用热台偏光显微镜、DSC和X-射线衍射,较详细地研究了序列结构对液晶相类型、转变温度和固态结构等的影响。结果表明,无规共聚酯较规则共聚酯的熔化温度普遍降低;但序列结构的差异并不改变液晶相类型,规则共聚酯和无规共聚酯均为热致向列型液晶,两类共聚酯固态结构的差异可用结构单元的相似性进行解释。     

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。     

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。     

热致液晶共聚酯与聚酯热塑弹性体复合物的制备与性能

原位缩聚法制备了一系列(对羟基苯甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚)(HB-TA-RES)热致液晶共聚酯与聚对苯二甲酸丁二酯-聚四亚甲基醚热塑弹性体(PBT-PTMG)复合物,并用POM,TGA,WAXD,SEM及动态应力流变仪等手段进行了表征.复合物在较宽的共聚酯含量范围(30 wt%~70 wt%)或共聚酯组成不同时(共聚酯中HB含量20 mol%~80 mol%)均具有热致液晶行为.当复合物中共聚酯含量≤50 wt%以及共聚酯中对羟基苯甲酸(HB)含量≤60 mol%时,共聚酯分子的结构更加均匀化,结晶组分的结晶行为受到限制,基体与液晶组分具有较好的复合效果,不表现明显的相分离行为.复合物与相应的纯共聚酯相比,具有较好的热稳定性;其粘度均比基体PBT-PTMG小.当复合物中共聚酯含量≥30 wt%时,其粘度下降尤为显著,表明其具有较好的加工性.     

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。     

含二羟基二苯酮系列热致液晶共聚酯的合成与表征——Ⅱ.含4,4‘—二羟…

采用直接熔融缩聚及固相聚合方法由４，４’－二羟基二苯酮（ＢＨＰ），对苯二甲酸（ＴＰＡ），对羟基苯甲酸（ＰＨＢＡ），间苯二酚（ＲＥＳ）成功地合成了四元共聚酯高分子，该聚酯的组成结构及性质由偏光显微镜、广角Ｘ－射线衍射、ＤＳＣ等手段进行表征，结果表明共聚酯具有向列型液晶特征。     

含二羟基二苯酮系列热致液晶共聚酯的合成与表征──Ⅱ．含4，4＇－二羟基二苯酮，对苯二甲酸，对羟基苯甲酸，间苯二酚的共聚酯

采用直接熔融缩聚及固相聚合方法由４，４’－二羟基二苯酮（ＢＨＰ），对苯二甲酸（ＴＰ），对羟基苯甲酸（ＰＨＢＡ），间苯二酚（ＲＥＳ）成功地合成了四元共聚酯高分子，该聚酯的组成结构及性质由偏光显微镜、广角Ｘ－射线衍射、ＤＳＣ等手段进行表征，结果表明共聚酯具有向列型液晶特征．     

含4，4＇－二羟基二苯酮热致液晶四元共聚酯的合成与表征

含４，４＇－二羟基二苯酮热致液晶四元共聚酯的合成与表征董德文，韩平，倪玉山，丁孟贤，韩伟（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）（吉林化工学院化工系吉林）关键词　热致液晶，共聚酯，向列型，二羟基二苯酮关于热致液晶芳香族聚酯的研究已有大量的报道...     

热塑性塑料与液晶共聚酯的原位复合

采用合成的四元液晶共聚酯ＢＰ－ＬＣＰ和ＢＰＭ－ＬＣＰ分别不同的配比与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯进行原位复合，对原位合物的流变性能和微观结构形态进行研究，并且探讨了液晶共聚酯与基体的相匹配关系，对原位复合的效果作了评价。     

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。     

含X-型和棒型两种液晶基元的主链型共聚酯

采用高温溶液缩聚方法,合成了一系列不同配比的含X-型和棒型两种液晶基元的主链型芳族共聚酯。经检测,所有样品均具有热致液晶性。本文对这类共聚酯的液晶行为进行了研究。     

热致性液晶嵌段共聚酯的合成及表征

以对羟基苯甲酸甲酯和乙二醇为原料，通过熔融酯交换反应合成中间体（Ⅰ）：双（对一羟基苯甲酸）乙二醇酯．用溶液缩合法合成了三种不同嵌段长度的液晶嵌段共聚酯（Ｐ２４７、Ｐ２７７、Ｐ２７４）作为液晶聚合物与热塑性聚合物的“增容剂”．ＦＴＩＲ，Ｈ ＮＭＲ分析表明，嵌段共聚酯的结构和组成与分子设计基本相符；偏光显微镜证实，嵌段共聚酯在一定温度范围内为热致性向列型液晶，在较低温度为均相，在较高温度为两相结构．     

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     

一种支氏液晶共聚酯的合成

在聚对苯二甲酸乙二醇酯与对羟基苯甲酸 (HBA)形成的共聚酯 (PET HBA)分子链中 ,引入具有分形结构的单体———三羟基苯 (TOP) ,以降低其熔点 ,改善加工性能 .考察乙酰化时间、缩聚时间、压力、TOP和HBA加入量对新型分形共聚酯的对数比浓粘度的影响规律 ,以及TOP和HBA加入量对新型分形共聚酯的熔点和液晶清亮点的影响 .TOP的加入能使PET HBA共聚酯的熔点下降 10℃以上 ,而液晶清亮点没有变化 ,拓宽了液晶区域     

固态后缩聚方法合成高分子量的含磷热致性液晶共聚酯

为了获得较高分子量的具有高阻燃性的热致性液晶高分子,通过固态聚合方法合成了一种基于对羟基苯甲酸、对苯二甲酸、乙二醇和含磷菲环取代二酚的高热稳定性、较低相转变温度和宽的液晶相转变温度范围的含磷液晶共聚酯(BDQTEP),并对该含磷液晶共聚酯预聚物(pre-BDQTE)在不同固态聚合条件下获得的聚合物热性能和液晶性进行了研究.对其固态反应速率控制进行了初步的探讨,当反应温度为235℃时,固态聚合反应较为理想.在聚合的初始阶段,共聚酯特性黏数[η]、黏流温度Tf和羧基浓度[COOH]均随聚合时间而明显变化,但在6 h后变化较小,几乎不变.通过固态后缩聚,将熔融聚合获得的特性黏数[η]=0.44 dL/g的含磷液晶共聚酯BDQTE的特性黏数提高了近两倍.     

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.     

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.