聚酰亚胺和聚炔高分子液晶的合成及性质研究

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1、四川师范大学硕士学位论文聚酰亚胺和聚炔高分子液晶的合成及性质研究材料学专业研究生孙作鹏指导教师汪必琴高分子液晶材料的诞生至今还不到60年。但是它以其优异的性能，巨大的应用价值和发展空间而受到人们越来越多的关注。因此，这个热门的研究领域得到了迅猛的发展，尤其近年来，有关高分子液晶的报道数量惊入，涉及种类也非常广泛，使这门科学迅速的形成了一个庞大的家族，并成为最热门的学科之一。高分子液晶飞速的发展，使其拥有众多不同的类型，大致可以归纳为两种类型：侧链高分子液晶和主链高分子液晶。不过，分子结构的纷繁使有些高分子液晶自立门派，如甲壳型高分子液晶等。高分子液晶的发展潜力主要来源

2、于其分子结构的多样性，这种多样性是因为主链和侧链的结构千变万化，这也使其性能与众不同又难以把握。研究证明，侧链结构的合理设计和引入方式对其性能的改良有着决定性作用．但目前这方面的研究仍处于初期阶段，有待深化。本文设计并合成三种较有代表性的高分子液晶：一类聚酰亚胺高分子液晶，两类聚乙炔高分子液晶和一例甲壳型聚炔高分子液晶。高分子化合物的结构表征涵盖了核磁共振、红外光谱、质谱、液相色谱、元素分析等，性质研究涉及了液晶相态行为(POM)、液晶相温度及焓变(DSC)、聚合度(GPC)、热稳定性(TGA)、溶解性、力学性能等研究。最后，经过对研究结构的思考和讨论得出结论．本文的

3、研究将为高分子液晶的分子设计和实际应用打下一些基础。本硕士论文主要包括四部分：聚酰亚胺和聚炔高分子液晶的合成及性质研究第一章简要介绍了高分子和液晶方面的基础知识，从而引出高分子液晶并列举了几种有代表性的类型，并简要介绍了本文的研究内容和特色。第二章报道了一类聚酰亚胺高分子液晶。聚酰亚胺高分子的主链刚性大，提供分子设计，可以改善其液晶性。我们经过分子设计，通过向侧链和主链分别引入柔性基团并控制其比例，制备了两个系列的聚酰亚胺高分子薄膜。最后从液晶相态行为、液晶相温度、热稳定性和材料的力学性能等方面对薄膜进行了较为详尽的研究。第三章研究了聚乙炔高分子液晶。为改良聚乙炔液晶

4、的性能，通过侧链介晶基团的设计，合成了四种聚乙炔高分子液晶，对其结构进行了表征，构型通过计算机模拟。通过液晶性、热稳定性的研究，总结了聚乙炔高分子及其单体结构一性能规律：不同种类棒状液晶基元对液晶性的影响，分子内氢键对此类高分子液晶的性质有重要影响。第四章研究了聚乙炔苯并菲盘状高分子液晶。聚乙炔的侧链引入苯并菲盘状液晶基元。苯乙炔基的聚合活性大大高于乙炔基，探索了聚合方法，优化了聚合体系。研究了聚合物和单体的液晶性和热稳定性。本文首次报道了一例苯并菲盘状甲壳型聚炔高分子液晶。．盘状聚乙炔液晶和盘状甲壳型高分子液晶的研究才刚起步．单体的结构对聚合反应的影响，聚合物结构与

5、液晶相态的关系都是我们正研究和思考的问题．希望本文的研究对高分子液晶材料的进一步深入研究和将来的发展起到一定的促进作用。关键词：高分子液晶：聚乙炔：聚酰亚胺：苯并菲：盘状液晶：甲壳型液晶：分子内氢键Ⅱ四川师范大学硕士学位论文SynthesisandPropertiesofNovelPolyimidesandPolyacetyleneLiquidCrystalsPostgraduateMaterialScienceMajorSupervisorHighmolecularweightliquidcrystallinematerialshavebeenonly60years

6、fromitsonsmandincreasingattentionshavebeenpayingtoit．Liquidcrystalpolymershaveexhibitedspecialproperties，greatvaluesofapplications，andhugedevelopmentspaces．Liquidcrystallinepolymersmainlyconsistoftwotypes-mainchainandside-chainliquidcrystallinepolymers．Therea陀someexceptions，suchasthemes

7、ogen-jacketedliquidcrystallinepolymers．Thescienceofliquidcrystallinepolymersisstillyoung,andmoreresearchanddevelopmentonitareneeded．Thephysicalpropertiesandpracticalapplicationsdependonbomsidechainandmainchain．Thesidechainmesogenmodificationandpolymerchainch锄陷c抚翳determinetheirp