聚合物分散液晶单体的制备及性能研究

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1、聚合物分散液晶单体的制备及性能研究摘要聚合物分散液晶(Polymerdispersedliquidcrystal，PDLC)是小分子液晶微滴均匀分散于聚合物基体中形成的。PDLC膜可实现高亮态、易柔性的大面积宽视角的立体显示，但尚存在的问题是弛豫时间长、对比度低等。在PDLC膜中，聚合单体的结构、性能及聚合后的网络形态等因素对PDLC的响应时间、透过率等性能有较大的影响。本文从分子设计的角度出发，设计并合成了与液晶分子相似的各向异性的长棒状结构单体4,4’---[6-(丙烯酰氧基)己氧基】联苯(BAB6)

2、。分别采用4，4’．二(6．溴己氧基)联苯与丙烯酸钾反应(路线1)和4，4’．--(6．羟基己氧基)联苯与丙烯酰氯反应(路线2)两种不同的路线制备得到目标单体4，4’．二【6．(丙烯酰氧基)己氧基】联苯。其中，路线l的反应温度较高，中间产物溶解度小，产物呈淡黄色，收率仅12．4％；路线2在室温反应，中间产物溶解度较高，产物呈白色，收率达到46．8％。采用1HNMR、13CNMR和元素分析对中间体和BAB6结构进行了表征。将BAB6与液晶材料混合，通过紫外引发聚合相分离法制备聚合物分散液晶(PDLC)。使用

3、偏光显微镜和电子扫描显微镜研究了在液晶中形成的聚合物网络织构的形貌，考察了聚合物浓度、聚合温度和光照强度等因素对网络结构的影响。测试PDLC驱动电压、对比度、响应时间等电光性能，研究聚合物浓度、手性剂浓度和聚合温度对器件电光特性的影响，制备了具有快速响应的PDLC，响应时间约2ms。关键词：聚合物分散液晶；合成；单体；聚合物网络；性能SynthesisofPolymerDispersedLiquidCrystalsMonomerandPropertyStudiesofPolymerDispersedLiq

4、uidCrystalsAbstractPolymerdispersedliquidcrystals(PDLC)werepreparedbyliquidcrystaldropletsdispersedwithinpolymermatrix．InPDLCfilm，thepolymerprovidesastablecross·-networkstructureforliquidcrystaldropletsandelectro·-opticalpropertiesoffilmsstronglyinfluence

5、dbypolymernetworkstructure．Themonomerstructureandformedpolymernetworkstructurehaveagreatimpactontheelectro—opticalpropertiesofPDLC．Inthispaper，amesogenicdiacrylatemonomer4，4’·bis[6一(acryloyloxy)hexyloxy]biphenyl(BAB6)wassynthesizedbytworoutes．Route1，which

6、wasthetraditionalmethodforsynthesizingacrylicpolymerdispersedliquidcrystal(PDLC)monomer，wascarriedby4,4'-bis[6一(bromo)hexyloxy]biphenylreactingwithpotassiumacrylate．InRoute1，theintermediateproducthadpoorsolubility,thereactiontemperatureofroute1ishighertha

7、nthatofroute2，thetargetproductofroute1behavedlightyellowcolorandtheyieldwasonly12．4％．Whileinroute2，BAB6wasobtainedbythereactionbetween4,4'-bis[6-(hydroxyl)hexyloxy】biphenylandacryloylchloride．Thesolubilityofintermediateproductinroute2washigherthanthatofro

8、ute1．Inroute2，theprocessisreactedatroomtemperature．Theproductappearedwhite，andtheyieldcouldbeimprovedto46．8％．BAB6wascharacterizedby1H-NMR，13C．NMRandelementalanalysis．Thepolymerdispersedliquidcrystals(PDLC)filmswaspr