液晶聚合物材料的红外光谱表征

红外光谱以高选择性、无破坏性以及高超的分辨和实时跟踪能力成为从分子水平研究液晶聚合物的的重要分析手段,而偏振二向色技术、时间分辨步扫描技术和二维相关分析技术的发展进一步提高了红外光谱分析复杂液晶聚合物的能力。本文介绍了传统傅里叶变换红外光谱及各种新型光谱分析技术（主要是二维相关技术）对液晶聚合物材料表征的研究进展,特别是对于液晶聚合物分子氢键、共聚和共混物相容性以及外场（温度、电场、光场、应力场）作用下液晶分子取向等的研究,并分别进行了具体的应用实例分析。     

聚合物分散液晶膜

聚合物分散液晶膜是将液晶和聚合物结合,得到的一种综合性能优异的膜材料,液晶分子赋予了聚合物分散液晶膜显著的电光特性,使其受到了广泛的研究,并有着广阔的应用前景。而聚合物作为成膜材料,起着辅助但是重要的作用,其结构和固化过程是影响聚合物分散液晶膜电光特性的重要因素。本文简要综述了聚合物分散液晶膜的制备方法、电光特性的影响因素及研究手段。     

红外光谱法研究LB膜中的分子取向

The structure information of orientation and packing of molecular chains can be obtained from infrared transmission and reflection-absorbance (RA) spectra. In the present paper, on the basis of Umemura et al., their FORTRAN program of minicomputer was developed and can be run on 486 personal computer. By comparison of infrared transmission and RA intensities, surface enhancement factors and molecular orientation angle were calculated using the above program, and the influence of complex refractive index, angle of incidence, and thickness of LB film were discussed. These results are consistent with that of Umemura et al.     

光致变色液晶聚合物的光致再取向性能研究进展

光致变色分子经掺杂或键合作用嵌在液晶聚合物中可形成光致变色液晶聚合物,在线性偏振光或非偏振光的照射下,此物质中光致变色分子的构型变化会引起整个液晶分子的二维或三维光致再取向的形成,本文综述了光致变色液晶聚合物的光致再取向的近期研究进展.     

聚合物分散液晶(PDLC)材料的光聚合反应

以Ar+激光器为光源, 采用虎红、 N-苯基甘氨酸、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯和乙烯基吡咯烷酮分别作为光引发剂、共引发剂、预聚物和稀释剂, 与液晶材料TEB30A结合, 通过光聚合反应, 制备了聚合物分散液晶(PDLC), 用紫外光谱和荧光光谱对其反应机理进行了分析. 实验结果表明, PDLC是通过光引发剂吸收光子能量后与共引发剂相互作用, 形成自由基中间体并引发聚合反应, 使预聚物与液晶产生相分离形成的.     

聚合物 分散液晶体系的相分离结构对温度依赖性的研究

在不同温度下采用紫外光引发相分离法制备了聚合物分散液晶样品．用光学显微镜及扫描电镜研究了样品的相分离结构．采用对样品施加电压观察其微结构轮廓，或测量液晶微粒相变点的简单方法研究了聚合温度对相分离结果的影响．结果表明，在一定温度范围内，随着温度的增高，液晶微粒的平均尺寸趋于减小，而且形成的液晶微粒也逐渐变纯．作者给出了这些测试结果并进行了讨论．     

固化条件对聚合物分散液晶膜电光性能的影响

选用聚乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)/季戊四醇缩水甘油醚(PERTGE)/1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷(EDBEA)/向列相液晶(SLC1717)复合体系,在不同的固化条件下,通过热聚合诱导相分离方法制备了一系列电光性能不同的聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal,简称PDLC)膜.研究了固化温度和固化时间对制备的PDLC膜中聚合物网络的微观形貌和电光性能的影响.结果表明,随着固化温度的升高以及固化时间的缩短,PDLC膜的对比度、驱动电压和开态响应时间逐渐增大,而关态响应时间逐渐减小.在固化温度为363.2 K,固化时间为7 h时,所制备的PDLC膜具有较佳的电光性能.     

单体结构对全息聚合物分散液晶光栅稳定性的影响

使用3种不同化学结构的单体材料制备了全息聚合物分散液晶光栅,并从光栅形貌、衍射能力、驱动特性、聚合物热稳定性4个方面评价了光栅的热稳定性.研究发现,含有刚性结构单体材料体系的光栅形貌、衍射能力等方面在200℃的温度下没有明显变化.表明光栅的热稳定性与单体材料的化学结构密切相关,单体材料中含有刚性结构有助于光栅热稳定性的提高.利用热重分析(TGA)对光栅中聚合物材料热分解温度进行了测定,并结合Freeman-Carroll微商法计算出了上述聚合物的分解活化能和分解反应级数.结果发现,含有刚性结构的聚合物材料的热分解温度、分解活化能和分解反应级数都高于柔性链结构材料,进一步验证了材料体系中刚性结构的添加有助于提高光栅的热稳定性.     

红外二向色性技术在聚合物／无机物纳米复合材料取向结构研究中的应用

红外二向色性技术作为聚合物分子取向结构的一种重要研究方法,近年来已被应用于聚合物／无机物纳米复合与杂化材料的研究。本文结合作者的研究工作,对近年来聚合物／无机物纳米复合材料取向结构的研究进展进行了综述。首先介绍了纳米复合材料的基本概念和红外二向色性技术的基本原理,然后结合实例简要介绍红外二向色性技术在聚合物取向研究中的...     

全息聚合物分散液晶的结构调控与性能

全息聚合物分散液晶(HPDLCs)是由富聚合物相与富液晶相周期性排列而成的结构有序高分子复合材料.HPDLCs通过单体/液晶复合体系的光聚合诱导相分离而形成,如何调控并定量化描述复合体系的光聚合反应动力学、凝胶化行为和相分离程度,进而获得结构规整、电光性能优异的HPDLCs是关键难题.专论概述了光引发体系、单体结构、纳米无机材料掺杂对HPDLCs结构及性能的影响.光引发阻聚剂通过引发和阻聚的竞争与协同,降低了光聚合反应速率、延迟了凝胶时间,促进形成衍射效率达90%的HPDLCs.超支化单体降低了复合体系黏度和光聚合反应速率,延迟了凝胶时间,促使形成衍射效率达94%、具有一维光子晶体结构的HPDLCs.丙烯酰胺单体优化了相分离结构,将HPDLCs的衍射效率提升至98%.纳米硫化锌掺杂在保持规整结构和高衍射效率的同时,大幅降低了HPDLCs的驱动电压.研究还确定了HPDLCs的相分离程度与凝胶时间的函数关系.构建兼具高衍射效率与低驱动电压的HPDLCs,推进其在彩色3D图像存储等领域的应用仍是重要课题.     

Electro-Optical Characteristics of Polymer Dispersed Liquid Crystal Doped with MgO Nanoparticles

In this paper, inorganic oxide MgO nanoparticles-doped polymer dispersed liquid crystal (PDLC) films were made from a mixture of the prepolymer, SLC1717 liquid crystal, and MgO nanoparticles by the polymerization induced phase separation (PIPS) process. To observe the effect of MgO concentration, PDLC was dispersed with 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 wt.% MgO. Electro-optical properties of the films have been investigated using LCD parameter meter and Scanning Electron Microscope (SEM) at room temperature. It is established that MgO nanoparticles affect the microstructure of PDLC films significantly because of the formed agglomerates of MgO nanoparticles. Results show an improvement in the electro-optical properties and a decrease in the driving voltage for doped systems with MgO nanoparticles. When the doping amount of MgO is 0.8 wt.%, the threshold voltage (V_th) is reduced to about 7.5 V. Therefore, MgO-doped PDLC is expected to become an excellent choice in the field of energy-saving.     

聚合物分散液晶PMMA-5CB的制备及电光性能

以聚合引发相分离的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基聚合物分散液晶(PDLC).通过差示量热扫描仪(DSC)、偏光显微镜(POM)对不同液晶5CB(4-氰基-4'-戊基联苯)含量的PDLC热力学行为和液晶分散状态进行了表征.在电压为0～30 V、波长为633 nm处,用紫外可见分光光度计(UV-Vis)对PDLC的电光性能进行了研究.结果表明当w(5CB)达到20%以上时,PDLC发生相分离现象;当w(5CB)=30%时,液晶的分散状态最佳,电光效应最强.     

环氧树脂基PDLC膜的制备及其电光性能研究

将双酚Ａ环氧树脂、环氧氯丙烷和低分子量聚酰胺和Ｍｅｒｋ－Ｅ７液晶按不同比例混合，加热固化后制得聚合物分散液晶膜。研究不同配比制成的树脂基的折光度，使之与Ｍｅｒｋ－Ｅ７液晶相匹配。进一步调节聚合物与液晶的百分比，得到对比度很高的聚合物分散液晶显示材料。并对该材料作电光性能测试，以三维图形说明该材料的对比度对电压和温度和依赖性，并用实验证实了折光率与对比度成４次指数关系。     

高聚物的动态红外光谱研究

动态红外光谱法是研究高聚物在外加力场作用下变形或松弛现象的极为有用的手段。本文介绍了动态红外光谱法的实验技术以及若干近期的研究结果。     

聚合物网络分散液晶复合膜的制备与性能研究

报道了一种新型树脂基的聚合物网络分散晶复合膜材料。研究了基体材料的组成，液晶种类，液晶含量，聚合温度，紫外光强度及聚合时间等聚合物网络分散液晶复合膜性能的影响。扫描电子显微镜观测，发现这种材料是由两个连相互穿构成了属于聚合物球型。     

侧链液晶聚合物相转变点的分子动力学模拟

液晶基本上可分为３类：向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶［１］．液晶材料的相转变温度的预测对选择和设计液晶材料具有非常重要的作用．本文用分子动力学模拟法对聚［ω－（４′－甲氧基联苯－４－氧基）己基］甲基丙烯酸酯（ＰＭ６ＭＰＰ）单链分子进行了研究,模拟...     

一种反铁电液晶薄膜相变过程的变温红外光谱研究

通过变温红外光谱对反铁电液晶MHOCPOOB薄膜相变过程中的分子构象、排布及相互作用的变化进行了研究.结果表明,室温时,薄膜中的分子烷基链同时含有zigzag和gauche两种构象.随着温度的升高,有序的zigzag构象转化为无序的gauche构象,链的扭曲程度增加.但S^*IA到S^*CA的转变并不引起烷基链构象和取向发生明显变化.刚性核中的羰基与相邻的苯环形成共轭体系,苯环之间相互倾斜排列,在相变过程中羰基与苯环的共平面作用逐渐被打破,且在相变点苯环间的二面角明显增大.     

光敏聚合物薄膜光化学性能及其诱导液晶分子取向性能的研究

本文采用动态紫外光谱法测试了含有香豆素光敏基团的聚合物薄膜的光化学性能,考察了不同曝光温度和曝光能量条件下的光敏聚合物的光化学性能,以及不同热处理条件下聚合物薄膜诱导液晶分子取向性能。研究结果表明:在曝光温度为130℃时,聚合物薄膜在最小曝光量下发生光化学反应后产生的光学各向异性ΔA达到最大,并且对应光反应程度DP在45%左右;当曝光能量为320mJ/cm~2和384mJ/cm~2、对应热处理温度为160℃时,聚合物薄膜诱导液晶分子取向所产生的各向异性ΔA和有序度参数S达到最大,分别为0.22和0.048。