具有熒光性能的稀土手性液晶聚合物的合成與表征.pdf

1、手性液晶聚合物因其所具有的螺旋結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生許多優(yōu)異的光學(xué)性能，如選擇反射、旋光性、圓二色性和熱致變色等得到更多的關(guān)注，并且側(cè)鏈?zhǔn)中砸壕Ь酆衔锞哂械哪蜔嵝?、良好的彈性和成膜性使其在平板顯示器、有機(jī)顏料和全彩色熱成像等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。側(cè)鏈液晶聚合物的結(jié)構(gòu)主要包括聚合物主鏈、液晶基元和柔性間隔基等，目前經(jīng)常用的主鏈有聚硅氧烷、環(huán)硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯醚等，聚硅氧烷主鏈經(jīng)常被用來制各具有更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和更寬的介

2、晶溫度的液晶聚合物。稀土配合物材料已經(jīng)在光學(xué)器件中，例如顯示器、可調(diào)諧激光器和光信放大器等方面被廣泛的研究和應(yīng)用，這主要是由于稀土配合物在可見光區(qū)具有高效窄銳的發(fā)射光譜帶。將稀土配合物和手性液晶聚合物相結(jié)合形成稀土液晶聚合物不僅克服了小分子稀土液晶的高轉(zhuǎn)變溫度、不可加工性和較差的熱穩(wěn)定性等缺點(diǎn)，同時(shí)在光學(xué)、電子、機(jī)械、顯示器、發(fā)光染料等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　設(shè)計(jì)合成了膽甾相液晶化合物M1～M9、非液晶手性交聯(lián)劑M10和相列

3、液晶化合物Mn;合成了以Ln3+(Ln=Eu，Tb，Dy，Sm)為中心，以二苯甲酰甲烷、噻吩甲酰三氟丙酮作為第一配體，以丙烯酸、烯丙氧基苯甲酸和十一烯酸作為第二配體的六個(gè)系列小分子稀土配合物L(fēng)1-Ln～L6-Ln(Ln=Eu，Tb，Dy，Sm);以柔性硅氧烷為主鏈，將液晶單體、手性交聯(lián)劑和稀土配合物按照不同比例進(jìn)行接枝共聚，合成兩個(gè)系列的梳狀稀土液晶聚合物、兩個(gè)系列的稀土液晶彈性體和兩個(gè)系列的網(wǎng)狀稀土液晶聚合物。所合成的液晶單體M3～M

4、9、M11及六個(gè)系列的稀土液晶聚合物在國內(nèi)外均未見報(bào)道。
　　對所合成的液晶單體、稀土配合物及稀土液晶聚合物采用了FT-IR、1H-NMR、DSC、TGA、POM及X-射線等技術(shù)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與性能的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1) M1～M9均為互變膽甾液晶化合物，升溫過程呈現(xiàn)膽甾相的油絲織構(gòu)，降溫過程呈現(xiàn)破碎焦錐織構(gòu);MH為互變相列液晶化合物，升溫過程呈現(xiàn)向列相的絲狀織構(gòu)，降溫過程呈現(xiàn)紋影織構(gòu)、絲狀織構(gòu)或小球粒子織構(gòu)。

5、>　　(2)所有稀土聚合物均呈現(xiàn)膽甾相的Grand jean織構(gòu);聚合物Eu-P1和Eu-P2系列隨著銪配合物的含量從0mol％增加到1.5mol％，Tg出現(xiàn)上升的趨勢，Ti呈下降趨勢，聚合物均具有較寬的液晶相范圍（110℃以上），并隨配合物含量的增加呈變窄趨勢;熱分解溫度均大于270℃;彈性體Eu-P3和Sm-P4系列隨著手性非液晶交聯(lián)劑的含量從3mol％增加到10.5mol％，Tg出現(xiàn)呈降低趨勢，Ti呈下降趨勢，彈性體均具有較寬的液

6、晶相范圍（120℃以上），并隨交聯(lián)劑含量的增加呈變窄趨勢;熱分解溫度均大于270℃;聚合物Eu-P6和Tb-P7系列隨著加入稀土離子的含量從1mol％增加到3.5mol％，Tg基本沒有變化，Ti呈下降趨勢，聚合物均具有較寬的液晶相范圍（120℃以上），并隨配合物含量的增加呈變窄趨勢，熱分解溫度均大于300℃。
　　(3)配合物L(fēng)1-Eu～L6-Eu均能發(fā)出Eu3+的特征熒光，其位于612nm左右處的5D0→7F2躍遷最強(qiáng)，呈紅色;

7、配合物L(fēng)1-Sm～L6-Sm均能發(fā)出Sm3+的特征熒光，其位于647 nm左右處的4G5/2→6H9/2躍遷最強(qiáng)，呈粉紅色;配合物L(fēng)2-Tb和L5-Tb能發(fā)出Tb3+的特征熒光，其位于545nm左右處的5D4→7F5躍遷最強(qiáng)，呈綠色;
　　(4)聚合物Eu-P1和Eu-P2系列的熒光均表現(xiàn)為Eu3+特征熒光，隨著Eu3+含量的增加，兩個(gè)系列的聚合物的熒光強(qiáng)度均增強(qiáng)，當(dāng)Eu3+含量增加到1.5％時(shí)熒光強(qiáng)度仍然沒有降低，沒有出現(xiàn)熒光猝