甲壳型液晶高分子浓溶液性质的初步研究

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甲壳型液晶高分子是一种半刚性链高分子。因此,从理论上分析,它具备形成溶致型液晶高分子的条件,但遗憾的是,目前对此方面的研究还未见相关报道。而本论文通过分子设计,成功寻找出甲壳型液晶高分子形成溶致型液晶高分子的合适溶剂,并对其浓溶液的相行为进行了研究。在一定程度上,推动了甲壳型液晶高分子在溶液体系中的理论研究和应用。本论文通过选择两种类型的甲壳型液晶高分子,一种是典型的甲壳型液晶高分子,另一种是具有重入现象的甲壳型液晶高分子,考察了4-甲氧基苯酚、4-正丁氧基苯酚、4-正己氧基苯酚,对这两种类型的甲壳型液晶高分子的浓溶液相行为的影响。主要包括以下三部分内容:1.通过自由基聚合方法,合成了聚乙烯基对苯二甲酸二(4-甲氧基苯酚)酯(PMPCS)和聚乙烯基对苯二甲酸二(4-正丁氧基苯酚)酯(PBPCS)。用GPC,~1HNMR,对均聚物的分子结构进行了表征。同时,合成了三种溶剂小分子:4-甲氧基苯酚、4-正丁氧基苯酚、4-正己氧基苯酚。通过1H NMR对它们的化学结构进行了表征。2.采用DSC,POM对三种PMPCS的浓溶液相行为进行了研究。实验结果表明:当PMPCS分别加入这三种溶剂分子后,玻璃化温度大幅度降低,并且当均聚物的质量分数范围分别在(74-83%),(80-87%),(82-87%)时,浓溶液体系出现重入现象,且随着聚合物的质量含量的增加,出现液晶相的温度逐渐增加。3.采用DSC,POM对三种PBPCS的浓溶液相行为进行了研究。实验结果表明:当PBPCS的质量分数范围分别在(65-100%),(66-100%),(80-100%)时,浓溶液体系出现重入现象。并且对比相同溶剂下的两者聚合物体系的实验结果,PBPCS形成溶致性液晶的质量含量更低和范围更广。综上所述,甲壳型液晶高分子PMPCS和PBPCS均能在三种小分子溶剂中,形成溶致型液晶,并且首次发现重入现象是甲壳型液晶高分子中普遍存在的现象。而且小分子溶剂的加入以及小分子烷氧端基的长度,对浓溶液相行为有着重要的影响。
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