含薄荷基（甲基）丙烯酸酯类单体及聚合物合成和液晶性能的研究

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1、万方数据AThesisinChemistryandPhysicsofPolymersrilllllImIIIIIIIIItIIIIIrilIllIlllIllfJO124680SynthesisandLiquidCrystallinePropertiesof(Meth)acrylateMonomersandPolymersContainingMenthylGroupsByliWuyuntanaSupervisor：ProfessorHuJiansheNortheasternUniversityJune2011万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指

2、导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：李考云嚯柳日期：≯J，t口‘-∥，学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年

3、口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：李移云壤挪导师签名：佻签字日期：奶ff．。6．哆签字日期：≯护儿护f．≯多万方数据j—i一_舻蚍工}一：一，、啦一二：．二：：————二——————————————————————————————————————————————————一含薄荷基(甲基)丙烯酸酯类单体及聚合物的合成与液晶性能研究摘要手性液晶材料是目前液晶研究领域的热点之一，因其独特的光电性质以及在非线性光学、快速光开关、微电子等领域具有潜在的应用前景而受到广泛重视。尽管以薄荷醇衍生物作为手性非液晶单体来制备手性液晶共聚物的研究已有报道，但直接以薄荷醇作为手性

4、剂来合成含薄荷基的(甲基)丙烯酸酯类的液晶单体及其均聚物，尚未见其他研究报道。本论文通过在薄荷基与刚性液晶核之间引入柔性间隔基元来降低薄荷基的空间位阻，实现了含薄荷基化合物具有液晶性能的设计目的，并且呈现胆甾相、手性近晶C(Sc。)相或蓝相等不同的液晶相态。该研究既丰富了手性液晶化合物的内容，又为进一步合成含薄荷基的压电及铁电类液晶聚合物提供了一定的理论基础。本论文设计并合成了七种含薄荷基的新型手性单体和一种交联剂，手性单体分别为4．孟氧基乙酸．4’．丙烯酰氧己氧基对联苯酚酯(M1)、4．孟氧基乙酸-4’一甲基丙烯酰氧丁基对联苯酚酯(M2)、4．孟氧基乙酸4’．甲

5、基丙烯酰氧己氧基对联苯酚酯(M3)、4．孟氧基乙酰氧基苯甲酸-4’．丙烯酰氧丁氧基对联苯酚酯m)、4．孟氧基乙酰氧基苯甲酸．4t-甲基丙烯酰氧丁氧基对联苯酚酯(M5)、4．孟氧基乙酰氧基苯甲酸-4’．丙烯酰氧己氧基对联苯酚酯(M6)、4．孟氧基乙酰氧基苯甲酸-4’．甲基丙烯酰氧己氧基对联苯酚酯(M7)；交联剂为4．甲基丙烯酰氧基己氧基联苯_4’．丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸酯(N)。此外，分别将手性单体通过自由基聚合制备了五种均聚物P。系列：再将M6与N共聚，制得了手性液晶弹性体EfI系列。所合成的单体、交联剂、均聚物及弹性体的结构通过了FT-IR和‘H-NMR的表征，

6、液晶性能通过了POM、DSC的分析，其旋光性通过了旋光分析仪的表征，并利用紫外／可见／近红外测试了手性单体的选择反射性质。研究表明：手性单体M1～M7均为左旋化合物，其比旋光度绝对值随化合物刚性的增加而降低，随着柔性间隔基长度的缩短而增加。对于单体Ml~M3，由于构成液晶核的刚性较弱，它们均没有呈现出液晶性。而随ⅡI万方数据{置要着液晶核刚性的增加，M4-M7均呈现出良好的液品性能，为热致液晶化合物，其中M4～M6在升降温过程均呈现Sc*相的破碎扇形织构及胆甾相的油丝织构和焦锥织构；M，呈现胆帑相的油丝织构和焦锥织构。此外，单体M5在胆潲相区升温反射波长发生“蓝移

7、"。随着刚性基团的增加，对应单体的熔点(％)升高，例如，与M3相比，M7的％增加了26．3"C，也出现了清亮点(兀)；随着柔性间隔基长度的增加，对应单体的％和乃均降低，例如，与M4相比较，M6的端基亚甲基由4个增加至6个，其％减少了17．1℃，兀减少了8．2℃。另外，对于末端及液晶核相同的单体，甲基丙烯酸酯类化合物的熔点小于对应的丙烯酸酯类化合物的熔点。交联剂N在升降温过程出现了向列相的纹影织构和球粒织构。均聚物P4~P7均为非晶液晶高分子，呈现胆镪相的Grand-jean织构，均聚物中液晶基元的结构对该系列玻璃化温度(是)和兀的影响趋势与对应单体的结构对其％与正

8、的影响趋势