摘要: 作为一类新型功能高分子材料，胆甾液晶弹性体除具有胆甾液晶优异的光学性质外，还具有网络高分子优良的机械性能、热和化学稳定性，是目前液晶高分子研究领域中的前沿课题。因此，本论文重点开展新型手性液晶单体及胆甾弹性体的研究，这些研究不仅丰... 展开 作为一类新型功能高分子材料，胆甾液晶弹性体除具有胆甾液晶优异的光学性质外，还具有网络高分子优良的机械性能、热和化学稳定性，是目前液晶高分子研究领域中的前沿课题。因此，本论文重点开展新型手性液晶单体及胆甾弹性体的研究，这些研究不仅丰富了液晶的研究内容，同时也为进一步研究其在压电、铁电和微电子等领域的应用打了基础。 本论文合成了七种含胆甾基的液晶手性单体(M1-M7)，一种含薄荷基的手性液晶单体(M8)、一种非液晶交联剂(N1)和一种向列相液晶交联剂(N2),它们分别为4-胆甾氧羰基戊酸-4′-十一烯酸对苯二酚双酯(M1)、4-胆甾氧羰基戊酸-4′-十一烯酸对联苯酚双酯(M2)、4-胆甾氧羰基戊酸-4′-十一烯酰氧基苯甲酸对苯二酚双酯(M3)、4-胆甾氧羰基戊酰氧基苯甲酸-4′-十一烯酸对苯二酚双酯(M4)、4-胆甾氧羰基戊酸-4′-十一烯酰氧基苯甲酸对联苯酚双酯(M5)、4-胆甾氧羰基戊酰氧基苯甲酸-4′-十一烯酸对联苯酚双酯(M6)、4-胆甾氧羰基戊酰氧基苯甲酸-4′-十一烯酰氧基苯甲酸对苯二酚双酯(M7)、4-孟氧基乙酸-4′-十一烯酰氧基苯甲酸对联苯酚双酯(M8)、4,4′-十一烯酸对苯二酚双酯(N1)和4,4′-十一烯酰氧基苯甲酸对苯二酚双酯(N2)，然后并分别将这些单体与聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)进行接枝聚合，得到均聚物P1-P8，另外还将M1和N2;M2和N1及M8和N2分以别与PMHS进行接枝聚合，合成出三个系列侧链胆甾相液晶弹性体P1系列，P2系列和P8系列。以上所合成的手性液晶单体和聚合物在国内外均未见报道，所合成中间体、单体与聚合物的化学结构均通过红外光谱(FT-IR)或核磁共振仪(1H-NMR)的表征，液晶性能通过了偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析(TGA)的分析，讨论了结构和共聚组成对单体、聚合物的相转变温度、相变类型及液晶织构的影响。 手性单体M1-M7均为左旋化合物，随着液晶核刚性逐渐增加，对应单体的比旋光度的绝对值减小。M1-M8均呈现胆箔相的油丝织构和焦锥织构，此外M2与M7还出现了胆甾相的指纹织构；M3、M5与M6还出现胆甾相螺旋织构；M8还呈现SC*的破碎扇形织构，且在SC*区能看到样品的选择反射现象，升温时选择反射“红移”，而降温时反射颜色“蓝移”；N1为非液晶化合物；N2呈现互变向列型丝状织构和单变近晶相的扇形织构。所有均聚物，弹性体都呈现胆甾相的Grand-jean织构。 除N1外，所有其它单体均出现熔融转变和液晶相向各向同性向之间的转变，此外，M5与M6还出现了玻璃化转变，M8还出现了SC*相转变，N2还在降温过程出现了单变近晶相转变；对于结构类似的单体，随刚性的增加，对应清亮点通常增加，所有均聚物及弹性体均出现玻璃化转变和清亮点，而且表现出良好的热稳定性。 对于P1系列弹性体，对应的Tg及Ti均随着液晶交联剂含量增加而呈现升高趋势；对于P2系列弹性体，对应的Tg随着交联剂含量增加而呈现先降后升，而Ti则一直降低的趋势；对于P8系列弹性体，对应的Tg随着交联剂含量增加而呈现先降后升，而Ti则呈现先升后降的趋势。 收起