论文部分内容阅读
具有超分子相互作用的偶氮苯液晶聚合物兼具超分子化合物和液晶聚合物的特点,利用重复单元之间的非共价键相互作用(如氢键),可以简单方便地合成各种不同结构的液晶聚合物。但是,目前对于超分子的功能性的研究还很少。因此我们希望能够在概念上赋予超分子聚合物以功能性,使其能作为一种新型材料应用在光致形变和光致表面起伏光栅方面。 为此,本论文从分子设计出发,合成了多种具有不同结构的末端含有羧基(作为质子供体)的光响应性偶氮苯单体和含吡啶环的小分子(作为质子受体),并分别将它们引入液晶弹性体材料和表面起伏光栅中,制备了一系列新型光响应性偶氮苯功能高分子材料。偶氮苯基团独特的可逆光致异构化性能和优越的光诱导取向能力赋予这些材料众多新颖的性能,解决了光致形变液晶弹性体材料和光致表面起伏光栅研究领域中存在的一些关键性问题,为实现它们在实际生产和生活中的应用奠定了基础。论文的具体内容主要包括以下两个方面: 1、设计合成了一系列末端含有羧基的丙烯酸酯类偶氮苯单体,采用普通自由基聚合法制备了一系列侧链型聚丙烯酸酯类偶氮苯均聚物和共聚物,并通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)等测试手段对它们的结构、热稳定性和液晶相转变行为进行了系统的研究。所得偶氮苯液晶聚合物在加入交联剂1,2-二吡啶乙烷(BPE)的条件下经熔融液晶纺丝便可以获得交联型液晶弹性体纤维,它们在紫外光和可见光的照射下表现出独特的可逆光致弯曲形变性能。 2、设计合成了一些列含有吡啶环的小分子,采用简单的溶剂挥发的方法制备了一系列侧链型聚丙烯酸酯类偶氮苯氢键复合物,并通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)等测试手段对它们的结构、热稳定性和液晶相转变行为进行了系统的研究。利用相干偏振激光在所制备的氢键复合物薄膜上进行光栅写入。可成氢键小分子的结构差别对复合物薄膜形成光栅的速率和调制深度具有显著的影响。此方法避免了繁冗的偶氮聚合物的合成,简化了光栅调制深度的控制方法,为偶氮光学器件的制备提供了新的思路。