側(cè)鏈聚硅氧烷液晶彈性體的合成與表征.pdf

1、液晶彈性體兼有液晶的有序性、流動性和彈性體的彈性。因其優(yōu)異的性能得到人們廣泛關(guān)注。本論文所合成的彈性體都是以聚硅氧烷為主鏈,含有功能性基團(tuán)的液晶單體為側(cè)鏈,通過硅氫加成反應(yīng)合成的側(cè)鏈聚硅氧烷液晶彈性體。主要內(nèi)容包括:
　　本論文設(shè)計合成了4種液晶單體M1~M4,分別為4-烯丙氧基苯甲酸-3’-羥基苯氟酯(M1)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-羥基苯甲氧基酯(M2)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-羥基苯氰酯(M3)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’

2、-羥基聯(lián)苯氰酯(M4);3種交聯(lián)單體單體L1~L3,分別為4-雙烯丙氧基苯甲酸異山梨醇酯(L1)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(L2)、4-烯丙氧基苯甲酸對苯二酚酯(L3);將M1和L1、M2和L2、M3和L3、M4和L3按不同比例分別與聚甲基含氫硅氧烷PMHS聚合,得到四個系列P1~P4的液晶高聚物。除了單體M2、M3、L1、L2之外,所合成的液晶單體、交聯(lián)單體及液晶彈性體在國內(nèi)外均未見報道。
　　采用熱臺偏光顯微鏡(POM)和X-

3、射線衍射法(XRD)對所合成的液晶單體、交聯(lián)單體以及液晶彈性體的液晶相態(tài)進(jìn)行分析;傅里葉變換紅外光譜法(FT-IR)和核磁共振氫譜法(1H-NMR)表征其化學(xué)結(jié)構(gòu);示差掃描量熱法(DSC)能夠測試出液晶相轉(zhuǎn)變溫度;熱失重分析法(TGA)研究其熱性能。本文還討論了不同配比的液晶單體和交聯(lián)單體對液晶彈性體液晶性能的影響。結(jié)果顯示:
　　⑴液晶單體M1、M2為向列相液晶,都呈現(xiàn)出條帶織構(gòu)。液晶單體M3、M4和交聯(lián)單體L3都是近晶相液晶,

4、液晶單體M3和M4呈現(xiàn)出扇形織構(gòu),交聯(lián)單體L3為焦錐織構(gòu)。交聯(lián)單體L1是膽甾相液晶交聯(lián)單體,表現(xiàn)出小板塊織構(gòu)。彈性體P1~P4系列除P2-6之外都具有液晶性。彈性體P1、P3和P4系列都為近晶相液晶。彈性體P2-1~P2-5表現(xiàn)出向列相條帶織構(gòu)。
　?、茻嵝阅苌?液晶單體M1~M4和液晶交聯(lián)單體L1、L3的Td(5wt%)都大于180℃,有良好的熱穩(wěn)定性。將液晶單體與其聚合物比較,聚合物P1-1比M1的Tg低,Ti比單體M1低,液

5、晶區(qū)間更寬;聚合物P2-1的Tg比M2的低,Ti比M2的高,液晶區(qū)間寬于單體M2;聚合物P3-1的Tg比M3低,Ti小于M3,液晶區(qū)間更寬;聚合物P4-1的Tg比M4低,Ti比M4高,液晶區(qū)間更寬。綜合可知,聚合物的熱性能及其熱穩(wěn)定性優(yōu)于其單體。
　　⑶分析液晶彈性系列的熱性能。隨著交聯(lián)單體含量的增加,液晶彈性體P1、P2及P4系列的Tg逐漸增加,Ti逐漸下降;液晶彈性體P3系列隨著交聯(lián)單體含量的增加,Tg先增加后降低,Ti先增加