论文部分内容阅读
向列相-向列相相变最早于一系列主链液晶“RBPE”共聚物中得到证实,这类共聚物的特征都是以半柔性二苯乙烷为液晶基元。最初,连接二苯乙烷液晶基元之间柔性间隔基被认为是观察到这类相变的关键。但自那时以后,双向列相在二聚体与刚性芳香族液晶体系中经常得到见证,而这两类液晶分子的共同特性是都将奇数个柔性的亚甲基作为液晶基元间隔基,而且其将液晶基元以彼此成角度配对（弯曲构象）。对于高分子的低温向列相,已经证实其相和液晶二聚体中的相同,都为扭转-弯曲向列相(即Ntb)。为了进一步研究液晶分子的Ntb-N转变,本论文一方面设计了以三苯二乙烷为液晶基元的新型主链液晶高分子,探究了双向列相问题以及间隔基的奇偶性对其液晶行为的影响;另一方面设计了以双二苯乙炔和三苯二乙烷为液晶基元的二聚体和三聚体,探究了双向列相是否存在,以及不同位置的碳链长度对其液晶行为的影响。主要内容如下:第一部分以三苯二乙烷为液晶基元与二溴烷烃发生共聚制备了一系列的高分子液晶,分别有MMTPO、MClTPO、MMTPE和MClTPO/MMTPO。示差扫描量热法（DSC）、偏光显微镜（POM）和掠入式X射线广角测试（GIXS）实验表明,奇数个间隔基的高分子MMTPO、MClTPO和MClTPO/MMTPO变温过程中存在Ntb-N相变;而偶数个间隔基的MMTPE高分子只存在向列相N-各向同性液体Iso的相变,而且其焓变远高于奇数个间隔基MMTPO高分子的N-Iso的相变焓,表明以三苯二乙烷为液晶基元的高分子同样存在奇偶效应。在DSC测试Ntb相的稳定性时发现,MMTPO样品室温2天后约有60%左右结晶,MClTPO样品可以保持在室温下5天以上不会结晶,MClTPO/MMTPO在室温下保持两天后,有很明显的结晶峰。因此选取较稳定的MClTPO做温度调制示差扫描量热分析（MDSC）,与二苯乙烷为基元的高分子ClMBPE相比发现,随着液晶基元的构象个数增加,Ntb-N相变可能由一级相变变为二级相变。第二部分制备了基于双二苯乙炔的液晶基元的二聚体,分别为C1DC7、C1DC8、C5DC7、C5DC8以及C1DC7R,同时,也合成了混合半柔性棒状分子和刚性棒状分子的三聚体TBT和TTT。DSC和POM测试表明,五个二聚体都只存在一般向列相N,连接二聚体的碳链奇偶性对向列相的相变温度产生影响。对于三聚体TTT,只有一个向列相存在,三聚体TBT在DSC曲线上有双重峰出现,间隔温度约10°C,推测可能存在两个液晶相。以上研究为理解碳-氧键和碳-碳键对液晶分子构象的影响奠定一定基础。第三部分对双向列相液晶相变的动态量热法进行研究。MDSC实验表明,对于二聚体DTC5Cn,随着化合物的间隔基长度增加,Ntb-N的相变由一级相变变成二级相变;在N-Iso相变中,C5、C7和C9存在两个相差1.5°C左右的双重峰。