【摘 要】
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近些年,开环易位聚合(ROMP)作为一种反应条件温和的聚合方法发展迅速,广泛用以多种结构规整和功能性聚合物的合成。含α-氰芪基元的荧光分子是一类线性π共轭有机发光体,作为独特的荧光发色团引起了广泛的关注。在小分子荧光液晶蓬勃发展的基础上,如何制备一种兼具良好机械性能及荧光性能的液晶聚合物,已成为亟待解决的问题。本文通过开环易位聚合构建了两种荧光液晶聚合物材料,主要研究内容包括:1.光响应性荧光液晶
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近些年,开环易位聚合(ROMP)作为一种反应条件温和的聚合方法发展迅速,广泛用以多种结构规整和功能性聚合物的合成。含α-氰芪基元的荧光分子是一类线性π共轭有机发光体,作为独特的荧光发色团引起了广泛的关注。在小分子荧光液晶蓬勃发展的基础上,如何制备一种兼具良好机械性能及荧光性能的液晶聚合物,已成为亟待解决的问题。本文通过开环易位聚合构建了两种荧光液晶聚合物材料,主要研究内容包括:1.光响应性荧光液晶聚合物的制备及研究通过开环易位聚合方法合成了一种侧基同时含有液晶基元和α-氰芪基元的荧光液晶共聚物PCHTP,且侧链氰芪结构连接的三苯胺基团使得制备的PCHTP具有明显的聚集诱导发光(AIE)的特征。同时,柔性主链和长间隔基的线性结构为体系提供足够的自由体积,在450 nm和365 nm光辐照下可以实现快速的可逆光致异构化,并伴随荧光强度的可逆变化。另外,PCHTP具有高分子量和窄分散度(Mn=1.28×10~5,PDI=1.59)的特点。因此,无需进行额外的光/化学交联,通过简单的溶液或熔融的方法即可获得机械性能良好的纤维和薄膜材料,并进一步结合液晶分子的取向控制,可实现线偏振荧光的可逆调控。最后,我们展示了PCHTP薄膜中的双模发射模式,用于信息编码的偏振和光致发光强度的应用。这一策略为光学信息编码和信息存储提供了一个多功能的平台,在防伪和信息加密领域具有潜在的应用。2.多重响应的荧光液晶聚合物的制备及性能研究在上述研究基础上,进一步改变侧基结构,制备了一种具有多重响应性的荧光液晶共聚物PCHPD,PCHPD侧链α-氰芪中含有吡啶基团,这使得PCHPD具有明显的聚集诱导荧光猝灭(ACQ)和酸碱刺激响应的特点。该液晶聚合物溶液呈现明显的黄色荧光,固体的荧光强度明显下降,可以通过改变聚合物中荧光单体PD的比例,即可对液晶聚合物的荧光强度进行操控。结合Gauss模拟探讨及分析了造成ACQ性能的原因。PCHPD在酸处理后,荧光颜色会发生变化。最后,利用荧光液晶聚合物的酸碱响应、光和溶剂响应特征展示了其信息加密领域的应用。综上所述,本研究中通过开环易位聚合制备了两种高分子量的荧光液晶聚合物材料,分子结构赋予其具有良好的机械性能和荧光特性,设计不同的应用展示。本研究中制备的荧光液晶聚合物在防伪、信息加密等领域具有潜在的应用价值。
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