含偶氮苯液晶鏈段的ABC三嵌段共聚物的合成與表征.pdf

1、液晶高分子和嵌段共聚物是能夠進(jìn)行自組裝的兩大合成材料。嵌段共聚物是由化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，末端以化學(xué)鍵相連的鏈段所組成的大分子，鏈段間的不相容性使其形成微相分離，但由于各鏈段間是由化學(xué)鍵相連，不可能產(chǎn)生宏觀尺寸的相分離。將液晶高分子和嵌段共聚物結(jié)合到同一個(gè)分子體系中是目前研究的熱點(diǎn)。因?yàn)檫@類液晶嵌段共聚物既具有嵌段共聚物微相分離的特性，又具有液晶分子有序排列的特征，這樣它們就有可能產(chǎn)生一些特殊的性能。 ABC三嵌段共聚物不同于已經(jīng)研究得

2、較為深入的AB或ABA型嵌段共聚物，具有更加復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和特殊性質(zhì)，表現(xiàn)出了一些新的顯著的特征，近年來(lái)引起了人們極大的研究興趣。目前對(duì)ABC三嵌段共聚物研究的報(bào)道較多，但是很少有人將液晶高分子與ABC三嵌段共聚物結(jié)合起來(lái)。 本論文設(shè)計(jì)合成了一系列分子量分布較窄的含偶氮苯液晶鏈段的三嵌段共聚物PEO-b-PMMA-b-PMMAZO，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的表征，并且研究了其液晶性能，并與偶氮苯均聚物進(jìn)行了比較。 1. 以α-

3、溴代異丁酸乙酯為引發(fā)劑，CuBr和bpy為催化體系，氯苯為溶劑，引發(fā)單體MMAZO進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，得到了分子量可控、分子量分布較窄的一系列均聚物PMMAZO。用GPC，F(xiàn)TIR，1H NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并用DSC和POM研究了PMMAZO的熱力學(xué)相轉(zhuǎn)變行為，發(fā)現(xiàn)均聚物表現(xiàn)出一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變、一個(gè)近晶相向向列相轉(zhuǎn)變和一個(gè)向列相向各向同性相轉(zhuǎn)變，用偏光顯微鏡可以明顯觀察到向列相的絲狀織構(gòu)和近晶相的織構(gòu)，而且近晶相向向列相轉(zhuǎn)變溫

4、度和向列相向各向同性相轉(zhuǎn)變溫度都隨著分子量的增加而增大。 2. 首先以PEO與α－溴代異丁酰溴發(fā)生酯化反應(yīng)，合成了PEO-Br大分子引發(fā)劑，然后以PEO-Br為引發(fā)劑，CuCl/bpy為催化體系，用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法成功地合成了一系列分子量可控、分子量分布較窄的PEO-b-PMMA兩嵌段共聚物。用FTIR、GPC和1H NMR對(duì)PEO-b-PMMA兩嵌段共聚物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并用DSC和POM考察了嵌段共聚物中PEO的相轉(zhuǎn)

5、變行為，發(fā)現(xiàn)隨著嵌段共聚物中PMMA含量的增加，PEO的結(jié)晶度明顯下降，相轉(zhuǎn)變溫度也降低。 3. 用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法合成了兩個(gè)系列的PEO-b-PMMA-b-PMMAZO三嵌段共聚物，并用GPC，1H NMR，F(xiàn)TIR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，得到的產(chǎn)品分子量分布較窄，分子量逐漸增大。用DSC和POM研究了它們的液晶行為，發(fā)現(xiàn)每個(gè)系列里三嵌段共聚物的近晶相向向列相轉(zhuǎn)變溫度和向列相向各向同性相轉(zhuǎn)變溫度都隨分子量的增大而稍有增加，而