聚苯撑苯并二噻唑取向态凝固膜的织构研究

聚苯撑苯并二噻唑取向态凝固膜的织构研究丁建东，胡宇红，杨玉良（复旦大学高分子科学系，国家教委聚合物分子工程开放实验室，上海，２００４３３）关键词聚合物，液晶，织构主链型高分子液晶可制成高强度纤维，同时也提供了一种各向异性物体自组织结构的有效研究体系［...     

热致液晶高分子微纤的形貌特征和一个模量分析的方法

热致液晶高分子微纤的形貌特征和一个模量分析的方法益小苏，沈烈（浙江大学高分子科学与工程学系，杭州，３１００２７）关键词热致液晶高分子，原位复合，弹性模量，注塑由于主链型热致液晶高分子（ＬＣＰ）的高模量、高强度、易取向、低粘度等特性，当将这种高分子以较...     

侧基含羟基的主链偶氮苯液晶共聚酯的合成及其光响应行为

以4,4’-双(6-羟基己氧基)联苯(BHHBP)、4,4’-双(6-羟基己氧基)偶氮苯(BHHAB)为液晶基元,利用苹果酸二乙酯(DM)和苯基丁二酸(PSA)采用无规共聚,合成了侧基含羟基的偶氮苯液晶共聚酯(Az-LCP).先在液晶态下拉伸取向,然后用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)交联制备单畴取向偶氮苯液晶交联网络.通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)测试,对合成的Az-LCP进行结构表征,通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、偏光光学显微镜(POM)等对其液晶相变行为进行表征,研究了偶氮苯含量、交联密度、薄膜厚度对其光致弯曲行为的影响.结果表明,偶氮苯含量10%,交联12 h的Az-LCP1具有最佳的光致弯曲回复行为.     

含X-型和棒型两种液晶基元的主链型系列芳族共聚酯的研究

采用含X-型和棒型液晶基元的两种不同单体,通过改变X-型液晶基元单体的结构和柔性链段长度,经高温溶液缩聚,合成了一系列主链型共聚液晶高分子.研究发现,所有样品都具有很好的热致液晶性及宽广的液晶态温度范围.随单体结构改变,共聚物的相转变温度大致呈规律性变化.     

光致形变液晶高分子

交联液晶高分子兼具液晶的各向异性和高分子网络的弹性,并且具有优异的分子协同作用.在交联液晶高分子中引入光响应基团,例如偶氮苯后,即可赋予其光致形变性能,利用分子协同作用可以将光化学反应引起的分子结构变化放大为宏观形变,从而将光能直接转化成机械能.通过合理的分子结构和取向设计可以使液晶高分子产生诸如伸缩、弯曲、扭曲、振动等多种形式的光致形变,并用于各类光控柔性执行器件的构筑,在人工肌肉、微型机器人、微量液体操控等领域呈现出独特的优势和广阔的应用前景.本文总结和评述了光致形变液晶高分子的研究,包括材料结构对光致形变性能的影响、新型可加工光致形变材料的研究、利用可见光和近红外光触发形变的策略,以及光致形变液晶高分子微执行器在微量液体操控中的应用,最后展望了该领域的发展方向.     

含X-型和棒型两种液晶基元的主链型系列芳族共聚酯的研究

 采用含X-型和棒型液晶基元的两种不同单体,通过改变X-型液晶基元单体的结构和柔性链段长度,经高温溶液缩聚,合成了一系列主链型共聚液晶高分子.研究发现,所有样品都具有很好的热致液晶性及宽广的液晶态温度范围.随单体结构改变,共聚物的相转变温度大致呈规律性变化.     

侧基甲壳效应和甲壳型液晶高分子

侧链液晶高分子体系里,液晶基元可以通过尾接或腰接的方式与主链相连.一般认为,在液晶基元与主链间插入一段长度合适的＂柔性间隔基＂可有效实现主、侧链间的动力学去偶合,从而有利于侧基液晶基元之间的有序排列.作为一类特殊的腰接型侧链液晶高分子,甲壳型液晶高分子中体积较大的侧基（如棒状液晶基元）通过非常短的间隔基或仅通过一个碳-碳键直接横挂至主链上,这导致了强烈的甲壳效应,使得主链被迫伸展.因此,可从与＂柔性间隔基＂完全不同的角度出发,充分利用主链和侧基间的偶合作用,设计甲壳型液晶高分子.本文综述了腰接型侧链液晶高分子中的侧基甲壳效应、甲壳型液晶高分子中由主链与侧基相互作用所导致的特殊构象以及液晶相结构.研究表明,侧基甲壳效应在调控甲壳型液晶高分子的形状、尺寸以及螺旋结构等方面有重要作用.甲壳型液晶高分子可作为刚-柔嵌段共聚物的刚性链段,也可作为主/侧链结合型液晶高分子的主链部分参与到多层次分级超分子有序结构的构筑之中.     

手征性侧链液晶高分子取向结构的研究

用偏光显微镜,红外二色性和Ｘ 射线衍射研究了一种手征性侧链液晶高分子的相态织构和弛豫行为．偏光显微镜观察这种侧链液晶高分子冻结取向液晶态薄膜时,可观察到与剪切方向垂直的明暗相间的条带织构．红外二向色性的结果表明,取向态中侧链上的介晶基元倾向于与剪切方向垂直排列．取向和非取向膜的Ｘ射线衍射揭示了该侧链液晶高分子具有反铁电性液晶的两套反相螺旋结构．取向薄膜在液晶态的弛豫行为表明,取向作用能促进侧链高分子近晶相层状结构的生长,而且介晶基元的取向在弛豫过程中能保持下来．     

可多次使用的液晶型类玻璃高分子

通过高温下酯交换反应的进行,含酯键的液晶型类玻璃高分子(liquid crystalline vitrimer),能够通过简单拉伸进行取向,获得随温度变化可逆伸缩的智能材料.在目前已报道的此类主链型高分子中,酯交换剧烈发生需要的临界温度(Tv),与液晶弹性体发生可逆形变的温度(Ti,即液晶相-各向同性相转变温度)相隔较近,导致材料的使用温度范围比较窄,而且多次升降温后,取向及可逆形变会消失.为解决此问题,本文在原来体系的基础上,通过共聚合另外一种液晶基元,有效地降低了Ti,从而拓宽Ti与Tv之间的距离.这不仅使材料的使用次数明显增加,还能延长此类液晶弹性体的使用期限.     

具有液晶相态特征的功能化梯形聚硅氧烷

介绍了几种具有液晶相态特征的功能化梯形聚硅氧烷，包括β－二酮、西夫碱、偶氮３种类型液晶侧链的“鱼骨形”液晶高分子和相应的金属络合型液晶高分子以及挂接发色团的非线性光学梯形高分子。它们是由反应性聚氢基倍半硅氧烷及其共聚物与功能性单体进行硅氢加成反应来合成的。“鱼骨形”液晶高分子与小分子液晶组成高分子网络液晶（ＰＮＬＣ）型的复合物，表现出有趣的正性或负性两种不同的电光响应行为，与“锚泊效应”和弹性有关。非线性光学梯形高分子的极化膜表现了稳定的极化诱导取向。高温下稳定的双折射光带为这类梯形高分子共同的相态特征之一。可控孔径尺寸的笼状自组装超分子膜及其与有机小分子构成的分子级功能复合膜为逐步偶联聚合方法的另一重要发展方向。     

腰接型侧链液晶弹性体研究进展

液晶弹性体是交联型液晶大分子,兼具液晶取向有序性和交联聚合物熵弹性等特性,在传感器、触发器、微流体装置和仿生器件等方面具有很好的应用前景.制备液晶弹性体的微结构,探索其独特的刺激响应性,是目前液晶弹性体研究的重要方向.侧链液晶弹性体的液晶相态类型取决于其液晶基元和主链的连接方式.腰接型侧链液晶弹性体倾向于形成向列型液晶相,具有较快的响应速度和形变程度,是一类独特的液晶弹性体.本文重点介绍腰接型液晶弹性体微结构(如微米柱、微米线等)的制备;利用金纳米粒子的光热转换效应,实现液晶弹性体光响应性的新途径;以及腰接型侧链液晶弹性体仿生微结构的功能性等.同时还对该领域的发展前景进行了展望.     

含1,3,4-噁二唑甲壳型液晶聚合物的合成与表征

甲壳型液晶聚合物（mesogen-jacketed liquid crystal polymer,MJLCP）是1987年由周其凤教授[1]首先提出的概念.从化学结构看,甲壳型液晶聚合物属于侧链型,由烯类单体经链式聚合制得,容易得到高分子量的产物,具有一般柔性侧链型液晶聚合物的一些优点.但是与柔性侧链型液晶聚合物不同的是,MJLCP分子中的刚性液晶基元是通过腰部或重心位置与主链相联结的,在主链与刚性液晶基元的侧基之间只有很短或者没有柔性间隔基.由于在这类液晶聚合物的分子主链周围空间内刚性液晶基元的密度很高,分子主链被由液晶基元形成的外壳所包裹并被迫采取相对伸直的刚性链构象.因此,这类液晶聚合物又和主链型刚性链液晶聚合物相似,具有较明显的链刚性.近年来,周其凤课题组围绕甲壳型液晶聚合物深入开展了分子设计与合成、分子结构与性能等多方面的研究.其中,设计合成具有特定功能的甲壳型液晶聚合物是在以往研究工作和学科交叉融合的基础上发展起来的一项新的研究工作.将一些有特殊功能的基团引入到甲壳型液晶聚合物中会使其具有崭新的特性.     

对二氨基二苯型芳酰胺类液晶化合物的合成与表征

液晶作为新型材料,在高新技术领域显示出越来越广阔的应用前景,目前科学界对各种类型的液晶,包括主链型,侧链型液晶以及热固性液晶方面的研究非常活跃~([1-4]).含有端烯类双键的液晶化合物,可以通过双键联结到高分子链上,形成高分子液晶化合物,也可与其它烯类单体发生共聚合反应,制备液晶热固性树脂,还可以通过双键氧化,制备液晶环氧树脂,因此有广泛的应用前景~([5,6]).     

一类新的刚性链侧链型液晶高分子的合成

以自由基聚合方法，合成了一系列含有三个苯环通过酯键相联的液晶性单体及其聚合物．在这类新的液晶高分子中，刚性液晶基元不通过柔性间隔基而直接竖挂在聚甲基丙烯酸酯大分子主链上．这些高分子有很高的玻璃化转变温度，表明其分子链刚性较大，因而代表了一类新的刚性链侧链型液晶高分子．它们的液晶行为用ＤＳＣ、偏光显微镜和Ｘ－光衍射进行了表征．发现所有单体和聚合物均为向列型热致性液晶．     

新型侧链高分子液晶单体的合成

为GC作为固定液的目的,首次合成了四种新的端基为异硫氰基的芳酯类液晶单体(MLC;Mesomorphic liquid crystal).将其接到聚硅氧烷主链上可期望得到性能优良的侧链高分子液晶.     

侧基含纳米构筑单元的甲壳型液晶高分子的多层次自组装

甲壳型液晶高分子可以呈现超分子柱或片层的链构象,因此可以作为超分子液晶基元形成多种液晶相态,如六方柱状相、柱状向列相、六方柱状向列相、近晶相等.将纳米构筑单元,如一维的二联苯、二维的苯并菲、三维的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)等,引入到甲壳型液晶高分子中,所得聚合物可以自组装形成在亚十纳米和近纳米尺度的多级有序结构.这些结构具有尺寸可控及单分散的优点,可望在有机光电、纳米多孔膜以及纳米光刻等领域有着广阔的应用前景.本文主要介绍了将二联苯、偶氮苯、棒状多苯结构、苯并菲和POSS基元引入到甲壳型液晶高分子中制备多级组装结构的相关工作.     

手性化合物环境下制备甲壳型液晶高分子

甲壳型液晶高分子的研究是我国独创[1 ,2 ] ,已产生了积极的科学影响 .虽然它们在化学结构上属于侧链型 ,但在分子形态上更接近于主链型液晶高分子[3] .由于庞大的液晶基元对空间的要求 ,液晶高分子主链被迫采取尽可能伸展的构象[4,5] .然而 ,至今尚不清楚主链与液晶基元之间是怎样协同作用以形成有序结构 .本文探索了在不同手性化合物环境下制备单手螺旋链甲壳型液晶高分子的可能性 .尽管最后并未获得螺旋链高分子 ,但仍取得了一些有价值的结果 .手性化合物环境分别是 ( )薄荷醇 ( 1 )作为反应溶剂、( )过氧化 二 (碳酸薄荷醇酯 ( 2 )作…     

氨基树脂交联型聚合物的合成及其取向松驰

用双羟基偶氮苯化合物与对苯二甲酰氯缩聚反应合成了端羟基偶氮苯低聚物，将其与丁醇醚化氨基树脂进行电场极化交联反尖合成交联型非线性光学聚合物。利用红外光谱和紫外可见吸收光谱分别对交联反应、电场极化取向稳定性进行了研究。     

新型光学活性含氰基三联苯液晶聚噻吩合成与分子构象

合成了一种含有长柔性间隔基和氰基三联苯液晶基元的发光性聚噻吩衍生物{—[thiopheneyl—CH2—COO—(CH2)6—O—terphenyl—CN]n—, PT(6)TPhCN}. 利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、核磁共振(1HNMR)、差示扫描量热(DSC)仪、偏光显微镜(POM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光(PL)光谱对单体和聚合物的结构及性质进行了表征. 单体都呈现出良好的液晶性能, 由于长间隔基的存在, 聚合物PT(6)TPhCN也呈现出良好SmAd相. 氰基三联苯的存在还赋予了聚合物良好的光致发光性能, 同时, 长间隔基也有效地降低了分子间的相互作用, 进一步增强了聚合物的发光性能. 另外, 研究发现, 在未引入任何手性元素的情况下, 聚合物主链在圆二色(CD)光谱中还呈现出明显的Cotton 效应, 这可能是由于大体积液晶基元的位阻效应和取向作用, 液晶基元环绕主链进行取向的同时诱导聚噻吩主链在长程范围内呈螺旋取向.     

甲壳型液晶高分子30周年专辑前言

<正>《高分子学报》于2017年先后出版了超分子聚合物专辑、庆祝颜德岳院士80华诞专辑、庆祝《高分子学报》创刊60周年专辑,以及钱人元先生诞辰100周年纪念专辑,迎来了回顾历史和展望未来的发展新阶段.本期是为纪念甲壳型液晶高分子30周年而出版的专辑.传统的液晶高分子有主链型和侧链型之分.前者的液晶基元在高分子主链