一、新型光活性串型液晶共聚物合成与表征(论文文献综述)
陈宏[1](2021)在《新型双酚类三元液晶共聚酯的制备及性能研究》文中指出热致液晶聚合物(Thermotropic Liquid Crystal Polymers,TLCPs)是一种主链由刚性棒状分子组成,加热后可以呈现液晶相态的有机高分子材料。因在热、电、机械、化学等方面具备优异的综合性能,使得TLCPs在电子电气,航天航空及5G通讯的领域中拥有很高的应用价值。本论文基于对具备简单结构的热致液晶模型共聚物的合成研究,探索出了两种模型TLCPs的合成工艺。并通过分子设计引入不同双酚类单体合成了 4种新型三元液晶共聚酯。主要研究内容包括:1.基于模型共聚物探索TLCP的合成工艺利用一锅法合成模型共聚物MP1和MP2,通过改进乙酰化和高温熔融缩聚两步反应的控制条件,能够有效地改善模型共聚物的外观着色,提高其热性能。通过实验研究,确定乙酰化过程最佳保温时间为90min,高温真空阶段时长应选择60min。最终制备出具备高玻璃化转变温度、高熔点且热稳定性良好的热致液晶聚酯MP1-V和热致液晶聚酯酰胺MP2-Ⅲ。2.基于双酚类单体合成改性TLCP结合一锅法制备热致液晶聚酯的工艺基础,从分子设计的角度出发,通过引入4,4’-二羟基二苯甲酮(DHBP)、4,4’-二羟基二苯砜(SDP)、4,4’-二羟基二苯醚(ODP)和4,4’-二羟基二苯硫醚(TDP)等双酚类单体,分别制备了 4种新型三元液晶共聚酯。作为“扭结基团”,4种双酚类单体的引入一定程度上扰乱了共聚酯的结晶能力,但通过偏光显微镜测试证实所有新型共聚酯都具备良好的液晶性。热重分析测试表明4种新型三元液晶共聚酯具有良好的热稳定性,其最大失重速率温度皆大于500℃,且于800℃下最终成炭率超过40%。其中改性聚酯TLCP-SDP具备最高的熔点,高达297℃,但粘度较大而不利于加工成型。TLCP-ODP、TLCP-DHBP和TLCP-TDP共聚酯薄膜于室温下初始储能模量分别为0.85 GPa、1.2GPa和1.5GPa,表现出良好的拉伸强度,此外还表现出高频低介电特性,高频下介电损耗因子较稳定,约为0.01左右。而TLCP-DHBP在具备290℃高熔点的同时,还拥有良好的熔体流动性,加工性能良好,有望在电子电气和5G基材的领域中得到良好的应用。TLCP-TDP于250℃以上的高温依旧能保持较高的储能模量,具备一定的高温环境下的应用前景。综上所述,本文基于结构简单的模型共聚物探索了热致液晶共聚物的合成工艺,并利用此合成工艺制备了 4种具备良好液晶性和热性能的新型三元热致液晶共聚酯,为设计和制备具有优良性能的芳香族聚酯提供了一个新的路径。
张瑞雪[2](2021)在《含螺吡喃基的功能化聚苯乙烯合成及性能研究》文中研究表明螺吡喃基(SP)光致变色材料因其闭环体(SP)和开环体(MC)结构变化的可逆性以及光刺激的远程和精确控制等优点,在智能材料领域具有潜在的应用前景。聚苯乙烯(PS)作为通用聚合物材料,广泛用于改善功能高分子材料的机械加工性和稳定性。然而,当前共混SP或接枝/共聚SP的PS共混物或聚合物光致变色材料存在结构稳定性差、聚合物分子量和分子量分布可控性差、光致变色调控不明确等不足。因此,合成结构可控和光致变色可调的聚合物对光致变色材料的研究和应用具有重要的意义。活性阴离子聚合(LAP)具有独特的活性聚合特点,能够定制合成分子量可控、窄分布的PS均聚物及其嵌段共聚物模板,结合功能模块高效点击反应制备结构可控的功能化聚合物,对揭示结构对性能的影响机制至关重要。因此,本工作基于LAP和高效硅氢加成方法,制备结构可控的以PS均聚物和嵌段共聚物为主链的SP光致变色高分子。(1)基于LAP方法制备了Si-H官能化聚苯乙烯(PVPDMS)主链,通过硅氢加成方法,将两种炔基(Yne)末端的SP功能单体,即SP-phenyl-Yne(M1)/SP-biphenyl-Yne(M2)接枝到PVPDMS主链中,成功制备了以PS均聚物为主链的PVPDMS-SPM1/SPM2。1H-NMR结果表明,在室温下,PVPDMS中的Si-H基团与Yne末端的SP单体接枝率接近100%。利用UV-Vis光谱研究了SP单体及其聚合物在不同溶剂中光诱导溶致变色行为。结果表明,在不同溶剂中,SP单体及其聚合物在365 nm紫外光开关过程中迅速发生开环和闭环异构化,同时伴随生色和褪色现象;提出了不同SP异构体之间可能的转变过程,证实了光诱导溶致变色与溶剂极性和分子结构的相关性以及H-聚集体和顺式结构MC的形成与溶剂极性的相关性。(2)基于LAP方法制备了PVPDMS(Mn=4 kg/mol)与不同分子量聚丁二烯(PB)(Mn=6 kg/mol;18 kg/mol;30 kg/mol)的嵌段共聚物主链,即,PVPDMS-b-PB6k/18k/30k,其中,PB嵌段中1,2-PB含量约为8 mol%。以PVPDMS-b-PB6k主链为例,通过硅氢加成方法,将SP-phenyl-Yne(M1)功能单体接枝到嵌段共聚物主链中,成功制备了以PS嵌段共聚物为主链的(PVPDMS-g-SP)-b-PB6k。1H-NMR结果表明,在室温下,PVPDMS嵌段中Si-H基团优先与SP单体的Yne末端发生接枝率近100%的硅氢加成反应,而Si-H基团与PB嵌段中1,2-PB和1,4-PB基本不发生硅氢加成反应。此外,利用UV-Vis光谱研究了聚合物在不同溶剂中光诱导溶致变色行为。结果表明,在365 nm紫外光照开关过程中,(PVPDMS-g-SP)-b-PB6k迅速呈现了生色和褪色现象,并且表现出与PVPDMS-SPM1/SPM2均聚物相似的光诱导溶致变色行为。本工作为后续研究不同PB分子量对光致变色和溶致变色行为的影响奠定了基础。
韩富富[3](2020)在《基于呋喃/马来酰亚胺动态共价键的高分子序列调控》文中研究表明单体的序列调控在生物学中扮演着重要角色,是生命的重要特征,比如DNA的复制、转录和翻译。序列结构决定生物功能,功能的特异性表达进一步促进生物的多样性。受此启发,开发高效的序列调控手段已成为当今高分子化学的重要研究方向。本论文介绍了一种基于呋喃/马来酰亚胺动态共价键的高分子序列调控方式,为序列可控高分子的进一步发展奠定了基础。本论文的研究内容主要从以下两个方面进行:(1)为了丰富序列调控方式的多样性,本论文充分结合呋喃/马来酰亚胺动态共价键的特性,在休眠单体策略研究基础上,提出了立体异构休眠单体策略,并对立体异构休眠单体策略的聚合条件进行了初步探索。(2)进一步完善了立体异构休眠单体策略方法学研究。根据立体异构休眠单体热力学稳定性的差异合理设计变温梯度,通过程序控温和一次进样,两种立体异构休眠单体endo-FMI和exo-FHMI选择性脱保护,实现与St的序列可控三元和四元共聚,合成多种梯度、嵌段、无规序列可控高分子。具体的工作如下:(1)首先,合成endo-FMI和exo-FHMI两种不同立体构型的休眠单体。其次,对两种休眠单体在不同温度—下的脱保护动力学行为进行研究。最后,设计立体异构休眠单体endo-FMI/exo-FHMI与St的序列可控二元共聚实验,成功合成三种二元序列可控高分子,并对其聚合动力学行为进行详细探究。本工作展示了立体异构休眠单体策略的实施可行性,并进一步体现了其在实现序列调控领域的巨大应用前景。(2)利用立体异构休眠单体脱保护温度差异,本论文设计了多组序列调控实验。首先,对一种立体异构休眠单体参与的可控三元共聚进行了共聚动力学研究,并成功合成了 St/MI/PMI三元序列可控高分子。其次,对两种立体异构休眠单体参与的可控三元共聚进行了共聚动力学研究,并成功合成了 St/MI/HMI三元序列可控高分子。最后,对两种立体异构休眠单体参与的可控四元共聚进行了共聚动力学研究,并成功合成了 St/MI/HMI/PMI四元序列可控高分子。进一步地,对多种序列可控高分子进行热性能研究,讨论了共聚物序列结构及功能基团马来酰亚胺衍生物含量对序列可控高分子热性能的影响。本工作将呋喃/马来酰亚胺加合物立体异构体设计成两种休眠单体,进一步丰富和完善了休眠单体策略的序列调控方法学构建。通过调控聚合温度、时间和单体投料比,可轻松定制多种结构丰富、种类多样的序列可控高分子。立体异构休眠单体策略为新型高分子材料的结构设计和性能开发奠定了基础。
郭琛[4](2020)在《含NHS侧链型偶氮苯聚合物的制备及其光形变性能和回收研究》文中研究说明迄今为止,已经开发出多种具有优异光致形变性能和良好稳定性的光驱动偶氮苯聚合物柔性执行器。在这些系统中,适当水平交联网络的存在对宏观变形起着重要作用,因其负责积累偶氮苯介晶在整个网络中产生的光机械力的传输。但是采用传统聚合方法得到具有化学交联体系的柔性执行器因其不溶不熔而很难对其进行再加工处理,这限制了光致形变偶氮苯聚合物材料的进一步开发和应用。因此通过开发新型交联方式和偶氮苯聚合物来提高其加工性能至关重要。本文致力于以较简单的方法实现偶氮苯液晶聚合物的回收利用,所以从分子设计出发,制备了侧链含易交联N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的偶氮苯液晶聚合物,然后以胱胺为后交联剂,最终实现了化学后交联基础上偶氮苯聚合物纤维的回收重建。并对所得到的偶氮苯聚合物的结构-性能关系,以及聚合物纤维交联后光致形变性能及回收重建过程进行了系统的研究。主要研究内容及成果如下:(1)首先合成了一系列含N-羟基琥珀酰亚胺与不同长度柔性间隔基(m=2,6,10)的丙烯酸酯类偶氮苯单体,然后通过传统的自由基聚合方法与MMA进行共聚合,成功制备了一系列具有不同共聚比例(由核磁结果计算得到偶氮苯含量18%,30%,51%,61%,100%)的偶氮共聚物。并通过1H NMR、TGA、DSC、POM以及UV-vis对其结构、热稳定性、相转变行为及光致异构化行为进行了全面研究。结果表明:仅以5步的合成步骤便成功得到了该系列偶氮苯液晶聚合物,核磁结果与理论结果一致,并且产率会随着偶氮苯所占比例的增多而降低;该系列聚合物热稳定性良好,失重5%时的热分解温度均在267 ℃以上;当均聚物柔性间隔基较长(m=2,6,10)时具有明显的双对映近晶液晶相;偶氮苯聚合物溶液具有良好的可逆光致异构化能力,并可以很好地循环。(2)通过熔融纺丝方法得到了偶氮苯聚合物纤维,以胱胺二盐酸盐为后交联剂对其进行了后交联处理,成功得到交联的聚合物纤维,并通过红外对这一过程进行了表征,还对后交联纤维的取向性、溶解性、热稳定性、机械性能、光响应性及抗疲劳性进行了研究。结果表明:成功对聚合物纤维进行了后交联;纤维取向良好并与交联与否无关;交联了的纤维抗溶剂性和热稳定性明显提升(与未交联纤维相比交联的纤维在常见有机溶剂中不再溶解,并可以在玻璃化转变温度(Tg)以上保持较长时间不形变);较之前典型化学交联的纤维机械性有了巨大的提升(比如CP6-51%纤维的拉伸强度可以达到26 MPa,弹性模量可以达到549 Mpa),这将使其在人造肌肉及光驱动器等方面具有良好的应用前景;该系列均聚物纤维具有快速且可逆的光响应性,比如CP6-51%纤维紫外及可见响应时间分别只有24 s和26 s,并且UV-Vis交替照射下可以循环形变100次以上,这也说明纤维具有优异的机械性能及抗疲劳性。(3)由于后交联剂胱胺中的二硫键可以通过简单的氧化还原进行成键断键,所以以此为基础成功实现了交联聚合物和聚合物纤维的回收重建。实验结果表明,交联以后的聚合物及聚合物纤维均可在还原剂三丁基磷存在的情况下进行回收,并可以使用H2O2进行氧化重建,红外结果中巯基峰会消失,并能再次出现不溶不熔的状态,聚合物纤维会再次恢复光响应性,而且该过程高度重复。接着做了以1,6-己二胺为后交联剂的对比实验,结果表明不能实现回收。并且于纤维而言后交联过程仅发生在薄层表面,所以还可通过将还原反应与后交联过程结合起来对纤维进行回收重建,同样通过纤维的溶解性变化,以及红外和核磁对该过程进行追踪检测,结果表明聚合物纤维还可通过这样的方法进行回收重建,并且将上述过程重复5次之后聚合物中仍然含有31%的N-羟基琥珀酰亚胺,且每次回收重建得到的纤维仍然具有首次交联纤维相同的光致形变行为,核磁结果表明可以通过重复次数对N-羟基琥珀酰亚胺含量进行预测,以此来预判聚合物纤维的交联度以及光形变效果。还以半胱胺为后交联剂设计了模型反应对上述还原过程进行了映证,结果与预期完全一致。
任俊涛[5](2020)在《功能性聚乙炔的设计合成及其性能研究》文中指出作为功能高分子材料的重要分支,功能化聚乙炔的结构设计、合成方法及性能研究一直是近些年来研究的热点之一。功能基团在聚乙炔上的引入赋予其许多独特的功能,如非线性光学、液晶性、荧光性、生物活性和气体透过性等,这使得聚乙炔衍生物在诸如手性分离、液晶、荧光和气体渗透膜材料等许多领域有了很好的研究价值和应用前景。本论文就功能性聚乙炔新合成途径及功能两方面开展研究,建立起几种新的可用于聚乙炔后功能化修饰的合成方法,并设计合成了可用于有机电池电极材料的单取代功能聚乙炔。具体研究内容如下:1.建立了一种基于动态亚胺反应聚合后修饰方法,由一种聚合物前驱体得到一系列不同功能性的单取代聚乙炔。首先合成了含亚胺功能侧基的高分子量单取代聚乙炔,并以此为前驱体,与多种胺化合物的亚胺转化反应成功制备了相应的单取代聚乙炔。该反应条件温和,无需任何催化剂参与,且由实时氢谱证明了反应的完全转化。聚合物性能研究表明手性功能基团的引入成功诱导聚乙炔主链形成单一取向的螺旋结构;4-胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基的成功引入使得相应的单取代聚乙炔可作为正极活性材料用于有机锂电池,并表现出快速可逆的充放电能力。考虑到多种胺化合物的商业易得性及温和的反应条件,亚胺转化反应可作为一种通用的聚合后修饰方法用于功能材料的制备。2.尽管酰胺作为一种重要的结构组分在生物体和合成聚合物中普遍存在,但基于酰胺选择性转化反应制备功能高分子的聚合后修饰方法研究欠缺。基于此,我们设计合成了含N,N-Boc2-苯甲酰胺侧基的单取代聚乙炔,并以此为前驱体进行后修饰反应。以(R)-/(S)-(-)-1-苯基乙胺和1-(9-蒽基)甲胺作为亲核试剂,在温和的反应条件下,可与聚合物前驱体完全进行转酰胺化反应,所得聚合物分别表现出单一取向的螺旋构型及荧光增强的特性。与醇类化合物的反应需要更强的反应条件。基于三甘醇单甲醚所得聚乙炔的表面能得到了明显的提高;4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基引入赋予聚乙炔可逆的充放电能力,可作为正极活性材料用于有机锂电池。3.基于胺化合物的多样性反应,通过聚合前驱体的设计扩展了两种聚乙炔后功能化方法。首先设计合成了侧基含芳基胺基甲酸酯的聚乙炔,将其作为前驱体,利用氨基甲酸酯与伯胺及芳胺等胺类小分子的亲核取代反应,成功合成了含脲基功能基团的聚乙炔衍生物。利用脲基与不同阴离子的氢键作用,在加入不同种类的阴离子时,PIV-1b的四氢呋喃溶液呈现出不同的颜色变化,且紫外-可见吸收光谱吸收峰随之出现一定的红移变化,表明其可作为一种有效的阴离子识别材料。另外,设计合成了含硫内酯侧基的单取代聚乙炔,并以此为前驱体,通过胺基与硫内酯的开环反应并结合thiol-ene反应,成功得到了一系列聚乙炔衍生物,实现了一步法同时对聚乙炔结构单元双重后修饰。4.设计合成了两种噻蒽功能化的乙炔单体,采用[(nbd)RhCl]2/Et3N催化体系进行聚合,得到相应的两种高分子量聚合物PV-1和PV-2(Mn=33 × 103和44 ×103)。热失重测试显示其起始分解温度均超过240℃,表明其具有较高的热稳定性。以两种聚合物作为电池的正极材料组装了锂电池。循环伏安测试显示此两种聚合物具有稳定、可逆的氧化还原反应。电池测试表明:在4.1 V vs Li/Li+的放电电压下,两种聚合物组装的电池分别显示出33和100 mA h/g的电池比容量。虽然在电池充放电循环过程中,两组电池的比容量都出现了下降,但其中基于PV-2的电池在20圈循环后仍能保持超过240 mW h/g的电池比能量,明显高于常用的商业锂离子电池(≤200 mW h/g)。
陈明森[6](2019)在《介孔限域ARGET ATRP及偶氮苯聚合物的可控合成与性能研究》文中研究指明近年来,在介孔限域环境下进行的高分子聚合反应受到了广泛关注,聚合反应过程在介孔尺度效应的影响下,通常比常规的聚合反应具有更高的立体选择性和反应效率,生成具有量子纳米效应或特殊结构与性能的聚合物。然而,在介孔限域内进行的聚合反应机理,特别是活性聚合的机理尚不明确,介孔模板材料的结构、尺寸与限域聚合所得的产物性能之间的联系有待更深入的研究。在全新的人工智能时代中,光响应型智能材料在人工肌肉、柔性机器人、微流体操控等领域呈现出独特的优势和广阔的应用前景。然而传统的光致形变液晶弹性体或含可交换动态共价键的液晶聚合物驱动器都是交联网络结构,存在液晶取向方法复杂、难修复或重复加工性差等问题。在聚合物科学的研究工作中,最基本的科学问题是结构与性能的关系。从分子水平上设计合成序列结构可控、分子量可控的聚合物,实现精准聚合、高分子材料的定制仍是一个巨大的挑战。针对以上问题,本论文以可控/“活性”自由基聚合为中心,从介孔限域聚合性能研究及光响应智能材料可控合成与应用等方面展开,具体研究成果与结论如下:(1)在进行限域聚合之前,首先进行了常规的甲基丙烯酸甲酯(MMA)的电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)溶液聚合的优化。发现2-溴代丙酸乙酯(EBrP)是一种高引发效率的引发剂。聚合反应动力学研究和扩链反应证明了聚合过程具有典型的可控/“活性”自由基聚合的特征。通过改变还原剂类型及其用量、配体类型、催化剂浓度、温度等因素可进一步优化聚合物的可控制备。聚合过程中,增加还原剂用量或催化剂浓度,反应速率变快,分子量分布有所变窄;提高温度,聚合表观速率常数增大,反应速率变快。单体转化率随着聚合温度、还原剂和催化剂的量增加而增加。聚合物分子量随着转化率增大而增大,且与理论分子量较为吻合。例如,当催化剂用量为单体的200 ppm,glucose/CuCl2=15:1时,聚合4小时后单体转化率可达97%,得到PMMA的实测数均分子量为Mn,GPC=48 700 g·mol-1,理论分子量为Mn,theo=48 500g·mol-1,分子量分布为1.27。核磁共振氢谱分析表明所得聚合物的立构规整性以间规立构为主。选用不同种类的配体对聚合物立构规整性的影响不大。(2)在不同硅烷偶联剂改性SBA-15的介孔限域MMA的ARGET ATRP溶液聚合时,发现聚合后,介孔材料的比表面积、孔体积和孔径均有所减小。SBA-15的介孔通道可以作为纳米反应器,对MMA的ARGET ATRP聚合具有很强的限域作用。在介孔孔道中获得的PMMA的形态反相复制了SBA-15的本征形态。与未改性的SBA-15相比,硅烷偶联剂改性后的SBA-15可以吸附更多的单体混合物溶液。与常规ARGET ATRP聚合所得的C-PMMA相比,介孔限域聚合所得的PMMA的热稳定性、分子量、分子量分布、等规立构比例均明显提高,而间规立构比例有所减少。硅烷偶联剂改性的SBA-15孔道中聚合所得的PMMA的玻璃化转变温度高于未改性的SBA-15孔道中聚合及常规聚合所得的C-PMMA。(3)在硅烷偶联剂改性后的埃洛石纳米管(HNTs)中进行MMA的ARGET ATRP溶液聚合时发现:改性后及聚合后的HNTs骨架结构没有被破坏,仍能保持其晶型结构,但比表面积、孔容、孔径依次下降,表明HNTs改性成功且在限域空间内进行了聚合反应。与常规聚合所得的PMMA相比,在HNTs限域空间内聚合所得的PMMA的热稳定性有所提高,分子量明显增大且分子量分布仍然保持较窄,等规立构含量明显提高而间规立构含量有所降低。这与以上改性介孔材料限域聚合中的结论相一致。(4)在不同类型的介孔材料限域苯乙烯(St)的ARGET ATRP本体聚合时,与常规苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合相比,在三维立方连续结构MCM-48孔道中进行苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合反应时显示出高效的等规立构定向立体选择性聚合。在棒状SBA 15(2D),球形SBA-15和MCM-41(1D)限域孔道中聚合所得的聚苯乙烯具有较高的分子量和玻璃化转变温度,但分子量分布变宽。在球形MCM-48限域孔道中聚合所得的聚苯乙烯不仅提高了分子量,同时分子量分布变得更窄。氮气吸附-脱附结果表明在聚合反应之后,介孔材料的比表面积、孔体积和孔径大小均有所下降。例如:MCM-41/PS的比表面积从原来的1236.0 m2·g-1降低到601.9 m2·g-1,总体积从0.804cm3·g-1降低到0.231 cm3·g-1。FT-IR结果表明,苯环的伸缩振动在介孔材料孔道内受到限制。此外,刻蚀介孔二氧化硅模板后得到的聚合物复制了相应的介孔二氧化硅模板的形态。以上结果表明不同介孔材料的结构与形貌对苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合具有特殊的限域作用。(5)在介孔材料表面引发ARGET ATRP接枝法中,利用“grafting from”策略,先将引发剂2-溴异丁酰溴锚定到介孔材料SBA-15的孔壁上,然后通过表面引发ARGET ATRP方法,在混合溶剂(环己酮/DMF=1:2)下,实现了功能单体GMA的可控接枝聚合,得到了SBA-15-PGMA复合材料,接枝聚合物的厚度(10-40 nm)和分子量(13100-74 500 g·mol-1)可以简单地通过调节聚合反应时间进行调控。并且所得复合材料仍具有链末端活性功能,加入第二单体可制备出结构更复杂的杂化材料。此外,由于SBA-15-PGMA复合材料含有大量的高反应活性环氧基,还有望对其进一步改性或后功能化。这为在高比表面积的介孔材料中接枝具有预定结构、分子量可控的聚合物刷,制备有机/无机杂化材料提供了一个高效、简便的方法。(6)采用ATRP聚合方法合成了一系列不同分子量的线性光响应偶氮苯聚合物,高分子量(Mn=80-100 kg·mol-1)的偶氮苯聚合物因链缠结较多,比低分子量(Mn=5-53kg·mol-1)的偶氮苯聚合物具有更优异的力学性能和加工性能。结合分子链缠结的线性偶氮苯聚合物及其光致可逆固液转变性质,构建了可重复修复和可重复加工的光驱动器。缠结的偶氮苯聚合物具有优异的力学性能和柔韧性,可以制备得到自支撑薄膜,并用作光驱动器。通过在其液晶区(90℃)拉伸实现光驱动器中偶氮苯液晶基元的取向排列。取向和未取向的偶氮苯聚合物膜均显示出光致可逆形变性质,取向后的薄膜具有更快的响应速度和更大的弯曲形变,取向的薄膜在紫外光照射10分钟后朝光源的方向弯曲62°,而未拉伸取向的薄膜在紫外光照射10分钟后朝光源的方向弯曲26°。偶氮苯聚合物的光致可逆固-液转变导致未取向的偶氮苯聚合物薄膜也能发生光致形变。与传统的交联型液晶弹性体(LCEs)不同,线性的偶氮苯聚合物制备的光驱动器可以通过传统的溶液加工或熔融加工工艺对其进行反复加工和重塑。另一方面,基于该驱动器的光诱导可逆固-液转变性能,使其能够在无溶剂的条件下或者室温环境下实现修复裂纹或高时空分辨率再加工(光刻微结构)。将偶氮苯聚合物分子链缠结和光致可逆固体到液体转变相结合的策略,为设计具有良好重复加工性和重复修复性能的光控柔性驱动器提供了新思路。
赵建航[7](2019)在《侧链型液晶聚合物/5CB液晶物理凝胶的制备与性能研究》文中提出液晶既具有液体的流动性又具有固体晶体的有序性,液晶的流动性使得液晶具有良好的刺激响应性,能够在外场的作用下迅速做出响应。但是这种流动性也使得液晶丧失了机械稳定性。因而,在制备液晶器件的时候常采用液晶盒来封装液晶或将其分散在聚合物中以获得具有良好力学性能的液晶器件。近年来研究发现,将液晶凝胶化制备成液晶凝胶是赋予液晶良好机械稳定性的另一种有效的途径。液晶凝胶复合材料不仅具有较好的机械强度,同时又保留了液晶本身的对于外场的刺激响应性。与液晶盒封装液晶制备液晶器件的方法相比,液晶凝胶摒弃了液晶盒的使用,器件的结构变得更加简单、制备工艺也得到了简化,同时也降低了液晶器件的制备成本,因而具有很大的应用价值。液晶物理凝胶是一种新颖的凝胶材料,由于其同时具有对外界刺激的响应性以及热可逆性,所以备受科研工作者的亲睐。液晶物理凝胶主要由两部分组成:一是工作物质,一般为室温向列相液晶小分子(如5CB),另一部分是凝胶因子,主要起支撑作用,抑制液晶的流动和变形,使得液晶物理凝胶材料能够在宏观上保持形状固定。目前报道的一些凝胶因子能够使5CB形成液晶物理凝胶,但形成的液晶物理凝胶的热稳定性和机械稳定性仍然不佳,同时凝胶因子的结构对液晶物理凝胶性能的影响常常被被忽视,制备具有高热稳定性、高模量和快速响应性的液晶物理凝胶材料仍是摆在我们面前的一道难题。在本论文研究中,我们以侧链型液晶聚合物为凝胶因子,通过加热-冷却法制备出一系列具有优异的热稳定性、良好的力学性能和快速光电响应性能的液晶物理凝胶,并详细研究了侧链型液晶聚合物凝胶因子的结构对凝胶材料的稳定性、力学性能以及电光特性的影响。具体研究内容如下:1.通过自由基聚合成功合成出了两类含柔性间隔基的侧链型液晶聚合物PMmACB和PmACB(m=2,4,6)。将聚合物与小分子液晶5CB共混,通过加热-冷却法制备出液晶物理凝胶,并详细研究了柔性间隔基的长度对聚合物凝胶性能和液晶物理凝胶性能的影响。实验结果表明,只有PM2ACB能够使5CB液晶小分子凝胶,其它聚合物均溶解在5CB中不能形成凝胶。PM2ACB在5CB中的最低凝胶浓度为4 wt%。随着PM2ACB含量的增加,液晶物理凝胶的驱动电压和对比度增加,开态响应时间基本保持不变,关态响应时间逐渐降低。由PM2ACB制备的液晶物理凝胶材料的储能模量能够达到103 Pa。2.通过自由基聚合成功合成出了无柔性间隔基侧链型液晶聚合物P0ACB和PM0ACB,P0ACB和PM0ACB除主链结构不同之外,其它结构均一致。将两种聚合物分别与5CB混合,通过加热-冷却法将制备出液晶物理凝胶,并详细研究了主链结构对液晶聚合物的凝胶能力以及所形成凝胶的性能的影响。实验结果表明,P0ACB与PM0ACB都能使5CB形成液晶物理凝胶,P0ACB最低凝胶浓度比PM0ACB低,同时形成的液晶物理凝胶的热稳定更好,力学性能更加优异。随着P0ACB与PM0ACB含量的增加,液晶物理凝胶的驱动电压升高,开态响应时间基本保持不变,关态响应时间逐渐降低。当聚合物有机凝胶因子含量相同时,液晶物理凝胶P0ACB/5CB比PM0ACB/5CB具有更低的驱动电压、更高的对比度和更短的关态响应时间。3.通过RAFT聚合成功合成出了一系列分子量不同且分子量分布较窄的无柔性间隔基侧链型液晶聚合物P0ACB。将不同分子量的聚合物与5CB复合制备出液晶物理凝胶材料,并研究了聚合物的分子量对其凝胶性能和液晶物理凝胶性能的影响。测试表明,随着聚合物分子量的增加,聚合物的凝胶能力随之增强,通过其制备的液晶物理凝胶材料的热稳定性能也增强,但当聚合物的分子量超过3.61 × 104 g/mol时,聚合物的凝胶性能和所形成凝胶的热稳定性不再随聚合物分子的增加而增强。随着聚合物分子量的增加,液晶物理凝胶的阈值电压、饱和电压和对比度均有所增加,但关态响应时间有所降低。液晶物理凝胶的储能模量也与P0ACB的分子量有关,随着P0ACB的增加,液晶物理凝胶的储能模量逐渐增加,G’的最大值可达104Pa。4.通过自由基共聚的方法制备出不同共聚比的共聚物P0ACB(x)-co-P6ACB(y),共聚物中P0ACB为刚性组分,P6ACB为柔性组分。将不同共聚比的聚合物与5CB复合,制备出液晶物理凝胶材料,并详细研究了共聚比对共聚物凝胶性能和液晶物理凝胶性能的影响。实验结果表明,随着共聚物中柔性组分含量的增加,共聚物在5CB中的最低凝胶浓度先降低后升高,制备的液晶物理凝胶的热稳定性逐渐变差,当柔性组分的含量超过30%时,共聚物不能使5CB凝胶。随着共聚物中柔性组分含量的增加,液晶物理凝胶的阈值电压、饱和电压和对比度先升高后降低,共聚物P0ACB(0.8)-co-P6ACB(0.2)制备的液晶物理凝胶的阈值电压、饱和电压和对比度最高。液晶物理凝胶的储能模量也与共聚物的共聚比有关,随着柔性组分含量的增加,液晶物理凝胶的储能模量逐渐降低。5.通过无规共聚制备了一系列侧链型液晶共聚物P0ACB(x)-co-PmACB(y)有机凝胶因子,其中共聚物的柔性组分的间隔基长度m=2,4,6,8,10。将不同共聚比的共聚物与5CB复合,制备出液晶物理凝胶材料,并详细研究了柔性组分柔性间隔基的长度对共聚物凝胶性能和液晶物理凝胶性能的影响。实验结果表明,随着共聚物中柔性组分间隔基长度的增加,共聚物形成的液晶物理凝胶的TGS先降低后增加然后又降低。共聚物的MGC值与共聚物的中两组分的含量有关。随着共聚物中柔性组分间隔基长度的增加,液晶物理凝胶的阈值电压和饱和电压先降低后增加,液晶物理凝胶的对比度和关态响应时间先降低后增加然后又降低。液晶物理凝胶的储能模量随着共聚物柔性组分间隔基长度的增加先降低后增强然后又降低。6.通过自由基聚合成功合成出一系列尾链长度不同的基于联苯液晶基元的无柔性间隔基侧链型液晶聚合物PMBimC。将不同尾链长度的聚合物与5CB混合,通过加热-冷却法制备出液晶物理凝胶,并详细研究PMBimC烷氧基尾链的长度对其凝胶能力以及所形成液晶物理物理凝胶性能的影响。测试结果表明,随着烷氧基尾链长度的增加,聚合物的凝胶能力随之下降,通过其制备的液晶物理凝胶材料的热稳定性能也降低。随着烷氧基尾链长度的增加,液晶物理凝胶的阈值电压、饱和电压和对比度均有所降低,关态响应时间增加。液晶物理凝胶的力学性能也与聚合物烷氧基尾链的长度有关,随着尾链长度的增加,液晶物理凝胶的储能模量随之降低。
杨熙雯[8](2019)在《基于胆甾醇侧链型液晶高分子的合成及其液晶相机理的研究》文中研究说明胆甾醇侧链型液晶高分子(Chol-SCLCPs)在光电材料、彩色信息记录、生物医药等领域有很广泛的应用,这些应用大部分依赖于Chol-SCLCPs的相行为和相结构。因此,研究Chol-SCLCPs的分子链结构与相态结构之间的关系是个热门的课题。通过大量的文献调研可知,无柔性间隔基Chol-SCLCPs:聚甲基丙烯酸胆甾醇酯形成了稳定的近晶相;而聚丙烯酸胆甾醇酯为无定形聚合物。为了探究其中的机理,首先,通过RAFT聚合的方法合成了不同分子量的两个系列聚合物,研究分子量效应对这两个系列无柔性间隔基Chol-SCLCPs液晶性的影响。第二,将甲基丙烯酸胆甾醇酯和丙烯酸胆甾醇酯分别与丙烯酸甲酯共聚,通过改变两种单体的比例,研究液晶基元密度和分子链的柔性对这两类Chol-SCLCPs液晶性的影响。第三,通过分子设计,合成了三个系列具有不同柔性间隔基长度的聚合物,研究主链结构和柔性间隔基长度对Chol-SCLCPs自组装行为的影响。其具体的研究结果如下:1.通过RAFT聚合的方法,合成两个系列不同分子量的无柔性间隔基Chol-SCLCPs:聚丙烯酸胆甾醇酯(PCholACn)和聚甲基丙烯酸胆甾醇酯(PCholMCn),其中n表示聚合度。GPC测试结果表明,PCholACn和PCholMCn的分子量分别从3.1×103 g/mol增加到12.7×103 g/mol,从3.7×103 g/mol增加到14.5×103 g/mol。此外,聚合物的分布宽度在1.1以内。通过DSC、POM和SAXS对PCholACn和PCholMCn的相行为和相结构进行表征,结果表明,聚合物PCholACn的液晶性对分子量的依赖性较大。当分子量小于12.7×103 g/mol时,PCholACn为无定形聚合物;当分子量超过该临界点时,PCholAC80形成了近晶A相。而分子量对PCholMCn系列聚合物的液晶性影响较小,该系列所有的聚合物都形成了尾链交错的近晶A相(SmA2)。2.用RAFT聚合的方法,将丙烯酸胆甾醇酯和甲基丙烯酸胆甾醇酯分别与丙烯酸甲酯共聚,得到共聚物PCholAC-co-MA(n:m)和PCholMC-co-MA(n:m),其中n:m分别代表单体(甲基)丙烯酸胆甾醇酯、丙烯酸甲酯的摩尔比。研究结果表明,随着丙烯酸甲酯含量的增加,PCholAC-co-MA(n:m)由无定形共聚物变成能形成近晶A相的液晶共聚物,最后又变成无定形共聚物。而对于PCholMC-co-MA(n:m)而言,该系列共聚物经历了从液晶共聚物到无定形共聚物的变化。可能是丙烯酸甲酯影响了液晶基元之间的密度和整个分子链的柔性,所以随着丙烯酸甲酯含量的变化,这两个系列共聚物的分子排列发生了变化。3.用自由基聚合的方法设计合成了三个系列柔性间隔基亚甲基数为0,2,4,6,8,10的Chol-SCLCPs;它们分别是聚丙烯酸胆甾醇酯(PCholAC-m),聚甲基丙烯酸胆甾醇酯(PCholMC-m)和聚乙烯基对苯二甲酸胆甾醇酯(PCholVA-m),其中m表示柔性间隔基的亚甲基数。研究结果表明,通过改变主链结构和柔性间隔基长度,Chol-SCLCPs出现了有趣的自组装行为,除了PCholAC-0没有形成液晶相,其他聚合物在主链结构和柔性间隔基长度的影响下形成了不同类型的近晶A相。
周露[9](2019)在《基于胆固醇骨架的功能小分子和聚合物的合成与自组装研究》文中提出胆固醇(Cholesterol,Chol)作为一种甾醇类天然产物,具有良好的生物相容性,在胆酸的形成、细胞膜的构成和激素的合成等方面发挥着极其重要的作用。其独特的刚性结构、手性碳原子中心、羟基修饰位点和液晶性使得胆固醇在近年来成为构筑超分子组装体的良好单元。通过对胆固醇的化学修饰,合成结构多样的功能化合物,发挥其结构独特和生物相容的优点,阐明其在组装体形成中的作用机制,对开发天然产物在材料合成、生物医药等方面的应用具有重要意义。在本论文中,我们充分利用胆固醇易于成胶和各向异性的特点,同时发挥四苯基乙烯的刚性和荧光特性,首先合成基于胆固醇和四苯基乙烯的小分子化合物,研究连接臂长度对分子液晶性质、发光性质、成胶性质及组装形貌的影响;其次,设计合成金属配位催化剂和有机催化剂,分析比较这两类催化剂在开环聚合制备基于胆固醇骨架的两亲性共聚物方面的特点;最后,将环状碳酸酯单体修饰在胆固醇骨架上,开环聚合获得可生物相容和生物降解的两亲性嵌段共聚物,研究其动态组装过程并阐明机理。上述工作将为探索天然产物在凝胶、聚合物组装及其在材料和生物领域的应用奠定一定的基础。研究工作及结果如下:1.通过引入四苯基乙烯(TPE),合成具有聚集诱导发光(AIE)特性的小分子化合物TPE-Cn-Chol(n=1,4,5,6)。结果显示,尽管胆固醇自身具有很好的液晶性质,但将其与四苯基乙烯骨架连接后,小分子并不具有液晶性;连接臂Cn的长度不仅影响化合物的成胶能力,而且能使凝胶拥有不同的微观形貌;此外,凝胶化过程还还使小分子的荧光强度得到极大的提高;最后,四个小分子化合物均表现出良好的热致、力致和溶剂致变色性质。这些AIE凝胶材料在荧光成像和荧光检测领域具有潜在应用价值。2.通过主族金属无机盐与二(三甲基硅基)氨基钠的复分解反应,制备具有不同金属中心的金属催化剂;还合成具有不同电子效应和位阻效应的有机配位体,并利用金属催化剂和有机配位体的络合反应制备有机金属催化剂。结果显示,金属催化剂三苯基氨基锗无需与溶剂分子作用即可形成稳定结构(金属配位体为固态),而以Ca、Mg和Zn为金属中心的催化剂及四氨基锗催化剂则需络合溶剂分子才能形成稳定结构(前两者为固态,后者为液态);此外,我们还合成了具有硫脲结构的有机催化剂,尽管金属催化剂和有机催化剂具有不同的电子效应和位阻效应,使得其催化活性不尽相同,但它们却均能高效催化环状酯类单体开环聚合。3.通过将六元环状碳酸酯基团引入到胆固醇骨架中,采用开环聚合的方法制备基于胆固醇骨架的两亲性嵌段共聚物(mPEG45-b-PMCC)。结果显示,相比于有机催化剂,金属催化剂在催化开环聚合方面具有更好的聚合可控性;此外,首次利用冷冻透射电镜原位地观察液晶共聚物在二氧六环/水混合溶剂中的自组装行为,共聚物在液晶驱动力的作用下首先组装形成纤维,进而依次转变为棒、层和囊泡,且这些组装体结构均具有热致液晶性。液晶基元胆固醇的各向异性使组装体在不同方向上的取向程度不一样,进而导致层状组装体弯曲时在不同方向上的液晶层间距产生差别,最终使得形成的高分子囊泡为椭球状,而非球状,其中胆固醇液晶基元的取向方向、液晶层的法线方向与高分子囊泡的长轴方向相互平行。这些生物相容和生物可降解的高分子囊泡在亲水分子的包裹方面具有潜在应用价值。
廖军秋[10](2019)在《新型氰基二苯乙烯光致形变液晶弹性体的制备与性能研究》文中认为偶氮苯类光刺激-响应形变液晶弹性体材料在柔性机器人、人造肌肉、微流体控制以及智能动态界面等领域具有及其广泛的实际应用价值。近年来,得到了蓬勃的发展。然而,偶氮苯液晶弹性体在面向实际应用方面还存在一些问题。例如,偶氮苯顺式异构体热力学稳定性较差,在自然光环境下形变不能长期保持,且形变速度普遍较慢,光致弯曲速度通常在10°s-1以下。受合成条件影响,偶氮苯的合成通常转化率低难以实现规模化。因此,迫切需要寻找除偶氮苯以外的新生色团构筑新型光响应液晶弹性体以弥补偶氮苯液晶弹性体的缺陷。本论文立足液晶相行为和相结构对侧链型光致形变液晶弹性体光响应性能的影响,设计并通过自由基共聚的方法合成了一系列具有不同化学结构的新型氰基二苯乙烯类多重氢键交联的侧链型光致形变液晶弹性体。考察了柔性间隔基长度、联苯液晶基元的引入以及空间位阻效应对氰基二苯乙烯液晶弹性体液晶相行为和光致形变行为的影响,建立了由化学结构到液晶相结构再到光致形变性能三者之间的联系,为制备性能优越的氰基二苯乙烯类光致形变液晶弹性体提供了理论基础。另外,通过氢键自组装的方法制备了一系列氰基二苯乙烯液晶超分子聚合物,系统的研究了液晶超分子聚合物的液晶相结构和光致形变性能之间的联系,对其光致形变机理进行了探究,并且探讨了其在信息加密领域的实际应用。本论文的研究工作包括以下几个方面:1、采用普通自由基聚合法成功合成了一系列具有不同长度柔性间隔基多重氢键交联的氰基二苯乙烯类液晶弹性体:LCE-mCS,(m=0,2,4,6,8,10)。通过核磁积分准确地得到了三元共聚物中各组分的真实摩尔含量。对其液晶相研究表明,LCE-mCS都能形成层状的近晶相,并且其清亮点随着间隔基的增加呈现出先降低后升高的趋势。对液晶弹性体纤维的光致弯曲研究表明,单畴取向的氰基二苯乙烯液晶弹性体纤维在紫外光照射下都能够发生朝向光源弯曲的行为。并且其最大弯曲角度和弯曲速度都随间隔基的增长而增大。对液晶弹性体的形变机理研究显示,氰基二苯乙烯的Z/E异构化及其光热效应共同作用与纤维的形变,并且二者具有相互促进的作用,这赋予了氰基二苯乙烯类液晶弹性体优异的光致形变性能。2、采用普通自由基聚合法成功合成了一系列具有不同氰基二苯乙烯含量的氢键交联液晶弹性体CSm-BPn(m:n=0:5,1:4,2:3,3:2,4:1,5:0)。通过核磁积分准确地得到了四元共聚物中各组分的真实摩尔含量。对液晶弹性体的液晶相行为和相结构的研究表明:CSm-BPn都能形成层状的近晶相。由于氰基二苯乙烯和联苯的结构差异,使得CSm-BPn(m:n=1:4,2:3,3:2,4:1)的玻璃化转变温度和清亮点均有不同程度的下降。对液晶弹性体单畴取向纤维的光致弯曲行为的研究表明:CS0-BP5由于不含氰基二苯乙烯基团,没有光致形变行为。相比于CS5-BP0,通过引入联苯液晶基元,有效实现了对氰基二苯乙烯液晶弹性体光致形变性能的调控:少量联苯的引入就能大幅度提高液晶弹性体纤维的形变量和形变速度;当氰基二苯乙烯含量和联苯液晶基元含量相当时,可以极大的提高液晶弹性体的形变量和形变速度,尤其以CS3-BP2最为突出:提升到了 175°,弯曲速度提高了10倍;当联苯液晶基元的含量占主导时,由于体系中氰基二苯乙烯的含量较少,因此氰基二苯乙烯的光化学异构化不足以使体系快速发生光化学相转变,因此其形变速度较CS5-BP0略低。通过本章的研究,对氰基二苯乙烯类光响应液晶弹性体的形变机理和影响因素有了更加深刻和全面的认识。3、采用普通自由基聚合法成功合成了一系列具有不同空间位阻效应的氰基二苯乙烯氢键交联液晶弹性体LCE-o(m,p)CS。通过核磁积分准确地得到了三元共聚物中各组分的真实摩尔含量。对LCE-o(m,p)CS液晶相行为和相结构的研究表明:LCE-oCS由于极大的空间位阻效应无法形成有序的液晶相,LCE-pCS和LCE-mCS随着空间位阻效应的增加,其液晶相稳定性和有序性都随之降低。进一步对液晶弹性体单畴取向纤维的光致弯曲行为的研究表明:随着空间位阻效应的增大,纤维的光致形变性能随着液晶相有序性和稳定性的降低而大幅度降低。另外,我们将具有相似结构的无柔性间隔基液晶弹性体LCE-pCS和第二章的LCE-0CS进行比较发现,由于LCE-pCS三条烷烃尾链的增塑作用,使得LCE-pCS的光致异构化行为和光致形变性能都全面由于LCE-0CS。说明烷烃尾链数目对液晶弹性体的光响应行为有着极大的促进作用。实现了无柔性间隔基侧链型液晶聚合物优异的液晶性与氰基二苯乙烯快速光响应性的有机组合,得到具有优异光刺激-响应形变性能的聚合物材料。4、采用氢键自组装的方法通过氢键作用将氰基二苯乙烯液晶小分子Z-TCS键合到P4VP主链上,制备了一系列具有不同氰基二苯乙烯含量的液晶超分子聚合物P4VP(Z-TCS)x(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)。对液晶超分子聚合物的液晶相行为和相结构研究表明:P4VP(Z-TCS)1.0由于Z-TCS含量高且具有较大的分子体积,因此形成了以Z-TCS围绕P4VP排列的六方柱状相。而P4VP(Z-TCS)0.2~P4VP(Z-TCS)0.8由于含量低,形成的是以Z-TCS自身相互排列成层状有序的近晶相。另外,对P4VP(Z-TCS)x单畴取向纤维的光致形变性能和机理进行了详细研究和探讨。实验数据表明P4VP(Z-TCS)x纤维具有优异的光致形变性能:都具有较快的形变速度和非常客观的形变量。对其机理研究发现,P4VP(Z-TCS)x纤维的形变是Z-TCS光化学相转变产生的体积收缩以及Z-TCS光热效应导致的P4VP主链收缩共同作用引起的。另外,P4VP(Z-TCS)x纤维能够很好的实现信息的“写入”,“加密”和“读取”。鉴于P4VP(Z-TCS)x纤维优异的光致形变性能和信息加密特性,其在非接触式光控模塑领域以及信息加密领域具有广泛的实际应用价值。
二、新型光活性串型液晶共聚物合成与表征(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型光活性串型液晶共聚物合成与表征(论文提纲范文)
(1)新型双酚类三元液晶共聚酯的制备及性能研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号与缩略词说明 |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 液晶聚合物的分类 |
1.3 主链型TLCP的合成及改性 |
1.3.1 主链型TLCP的合成 |
1.3.2 主链型TLCP的改性 |
1.4 主链型TLCP的发展与应用 |
1.4.1 热固性液晶聚合物 |
1.4.2 TLCP纤维的应用 |
1.4.3 TLCP在5G中的应用 |
1.5 课题研究目的及意义 |
1.6 课题研究内容及创新点 |
1.6.1 课题研究内容 |
1.6.2 课题创新点 |
第二章 全芳香族热致液晶模型共聚物的合成及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料与试剂 |
2.3 实验仪器 |
2.4 实验方案 |
2.4.1 实验装置 |
2.4.2 二元模型共聚物MP1的合成路线 |
2.4.3 三元模型共聚物MP2的合成路线 |
2.5 测试与表征 |
2.5.1 偏光显微镜(Polarizing Optical Microscope,POM) |
2.5.2 差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter, DSC) |
2.5.3 热重分析仪(Thermogravimetric Analyzer,TGA) |
2.6 结果与讨论 |
2.6.1 二元模型共聚物MP1的合成工艺研究 |
2.6.2 三元模型共聚物MP2的合成工艺研究 |
2.6.3 模型共聚物的热稳定性表征 |
2.6.4 模型共聚物的结晶性表征 |
2.6.5 模型共聚物的热力学性能表征 |
2.6.6 模型共聚物的介电性能表征 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于双酚类单体改性的三元液晶共聚酯的合成及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料与试剂 |
3.3 实验仪器 |
3.4 实验方案 |
3.4.1 实验装置 |
3.4.2 改性热致液晶聚酯的合成路线 |
3.4.3 聚合物薄膜的制备 |
3.5 测试与表征 |
3.5.1 偏光显微镜(Polarizing Optical Microscope,POM) |
3.5.2 差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter, DSC) |
3.5.3 热重分析仪(Thermogravimetric Analyzer,TGA) |
3.5.4 X射线衍射仪(X-ray Powder diffractometer,XRD) |
3.5.5 动态力学热分析仪(Dynamic Mechanical Thermal Analyzer, DMTA) |
3.6 结果与讨论 |
3.6.1 改性热致液晶三元共聚酯的热性能表征 |
3.6.2 改性热致液晶三元共聚酯的液晶织构表征 |
3.6.3 改性热致液晶三元共聚酯的结晶性能表征 |
3.6.4 改性热致液晶三元共聚酯的热力学性能表征 |
3.6.5 改性热致液晶三元共聚酯的介电性能表征 |
3.7 本章小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
学术论文及研究成果 |
作者和导师简介 |
附件 |
(2)含螺吡喃基的功能化聚苯乙烯合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 螺吡喃及其衍生物的多重响应性研究 |
1.2 含螺吡喃基功能高分子的分类及其应用研究 |
1.2.1 含螺吡喃基主链型功能高分子的设计合成及应用研究 |
1.2.2 含螺吡喃基侧链型功能高分子的设计合成及应用研究 |
1.2.3 螺吡喃与高分子材料的共混与应用研究 |
1.3 含螺吡喃基侧链型功能高分子材料的制备方法 |
1.4 聚苯乙烯主链的含螺吡喃基侧链型功能高分子的设计合成及应用研究 |
1.5 螺吡喃及其衍生物光响应性能的影响因素 |
1.6 论文选题背景及研究思路 |
2 PVPDMS为主链的含螺吡喃基聚合物合成及光响应性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与分析测试 |
2.2.2 螺吡喃基单体及中间产物的合成 |
2.2.3 含螺吡喃基聚合物的合成 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 螺吡喃单体及相应功能化聚合物的结构表征 |
2.3.2 螺吡喃单体及相应功能化聚合物的光诱导溶致变色行为 |
2.3.3 功能化聚合物膜光响应行为研究 |
2.3.4 螺吡喃单体热性能与偏光性能表征 |
2.4 小结 |
3 PVPDMS-b-PB为主链的含螺吡喃基聚合物合成及光响应性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与分析测试 |
3.2.2 不同分子量PVPDMS-b-PB主链的合成 |
3.2.3 含螺吡喃基嵌段共聚物的合成 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PVPDMS-b-PB主链及功能化聚合物的结构表征 |
3.3.2 功能化聚合物的光诱导溶致变色行为 |
3.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 主要符号表 |
攻读硕士学位期间参与科研项目及科研成果 |
致谢 |
(3)基于呋喃/马来酰亚胺动态共价键的高分子序列调控(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 高分子序列调控 |
1.2.1 连锁聚合法实现高分子序列调控 |
1.2.2 逐步合成法实现高分子序列调控 |
1.2.3 序列可控高分子最新应用研究 |
1.3 Diels-Alder环加成反应 |
1.3.1 Diels-Alder环加成反应的动态可逆性及其应用 |
1.3.2 Diels-Alder环加成产物的立体化学 |
1.3.3 呋喃/马来酰亚胺立体化学的应用研究 |
1.4 本论文的研究目的及主要研究内容 |
第二章 基于立体异构休眠单体策略的初步探索 |
2.1 引言 |
2.2 化学试剂 |
2.3 分析测试仪器 |
2.4 实验部分 |
2.4.1 小分子合成 |
2.4.2 一般实验操作 |
2.4.3 利用立体异构休眠单体策略合成序列可控高分子的示意图 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 两种立体异构休眠单体的脱保护动力学研究 |
2.5.2 基于立体异构休眠单体策略的二元共聚行为初步探索 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于立体异构休眠单体策略的高分子序列调控 |
3.1 引言 |
3.2 化学试剂 |
3.3 分析测试仪器 |
3.4 实验部分 |
3.4.1 利用休眠单体的策略合成序列可控聚合物的一般实验操作 |
3.4.2 基于立体异构休眠单体策略的可控四元共聚示意图 |
3.4.3 瞬时组成(F_(inst))和累计组成(F_(cum))计算公式 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 一种立体异构休眠单体参与的可控三元共聚 |
3.5.2 两种立体异构休眠单体参与的可控三元共聚 |
3.5.3 两种立体异构休眠单体参与的可控四元共聚 |
3.5.4 立体异构休眠单体策略合成序列可控高分子的热性能研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 全文总结 |
4.1 全文总结 |
4.2 本论文的创新点 |
4.3 存在问题与展望 |
附录 基于呋喃/马来酰亚胺基元的大分子精密合成 |
1.1 附录引言 |
1.2 附录化学试剂 |
1.3 附录分析测试仪器 |
1.4 附录基于呋喃/马来酰亚胺基元的大分子精密合成设计思路 |
1.4.1 基于呋喃/马来酰亚胺基元的螺旋分子的精确构建 |
1.4.2 基于呋喃/马来酰亚胺基元的侧链液晶分子的精确构建 |
1.5 附录实验部分 |
1.5.1 基于呋喃/马来酰亚胺基元的螺旋分子的合成及表征 |
1.5.2 基于呋喃/马来酰亚胺基元的侧链液晶分子的合成及表征 |
1.6 附录小结 |
1.6.1 基于呋喃/马来酰亚胺基元的螺旋分子的精确构建工作小结 |
1.6.2 基于呋喃/马来酰亚胺基元的侧链液晶分子的精确构建工作小结 |
参考文献 |
攻读硕士期间公开发表的论文 |
致谢 |
(4)含NHS侧链型偶氮苯聚合物的制备及其光形变性能和回收研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 偶氮苯液晶弹性体概述 |
1.2 偶氮苯聚合物的交联方式 |
1.2.1 不可逆交联 |
1.2.2 可逆交联 |
1.3 小结 |
1.4 本课题的研究背景及研究内容 |
1.4.1 本课题的研究背景及意义 |
1.4.2 本课题的研究内容 |
2 化学仪器及试剂 |
2.1 主要试剂 |
2.2 化学试剂预处理 |
2.3 测试仪器 |
3 含NHS的侧链型偶氮苯聚合物的合成和其光致形变纤维的制备和性质表征 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 含NHS的侧链偶氮苯单体及其聚合物的合成 |
3.1.2 聚合物纤维的制备及其后交联 |
3.1.3 聚合物及聚合物纤维的回收重建 |
3.2 性质表征 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 含NHS的侧链偶氮苯单体及其聚合物的合成和相关性能的表征 |
3.3.2 单轴取向的偶氮苯聚合物纤维的制备及其后交联,以及交联后纤维的性能研究 |
3.3.3 偶氮聚合物及聚合物纤维的交联及回收重建过程的研究 |
4 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所获得的研究成果 |
致谢 |
(5)功能性聚乙炔的设计合成及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 聚乙炔及其衍生物的功能 |
1.2.1 光电导性 |
1.2.2 螺旋性 |
1.2.3 液晶性 |
1.2.4 发光性 |
1.2.5 有机锂电池电极材料 |
1.2.6 气体透过性 |
1.3 功能性聚乙炔的合成方法 |
1.3.1 直接聚合法 |
1.3.2 聚合后修饰法 |
1.3.2.1 保护-脱保护路线 |
1.3.2.2 卤素的取代反应 |
1.3.2.3 点击反应 |
1.3.2.4 迈克尔加成反应 |
1.3.2.5 活性酯路线 |
1.3.2.6 其他后修饰路线 |
1.4 本论文的设计思路及主要内容 |
第二章 基于动态亚胺交换反应后修饰制备功能化聚乙炔 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料及精制 |
2.2.2 主要实验和分析仪器 |
2.2.3 单体和模型化合物的合成 |
2.2.4 聚合物前驱体PⅡ-1的合成与表征 |
2.2.5 通过转亚胺反应合成单取代聚乙炔PⅡ-1a-PⅡ-1e及相应的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 单体的合成及聚合 |
2.3.2 化合物Ⅱ-2与多种伯胺的亚胺转化模型试验 |
2.3.3 功能聚乙炔PⅡ-1a-PⅡ-1e的合成与表征 |
2.3.4 功能聚乙炔PⅡ-1a-PⅡ-1d的光学性质 |
2.3.5 功能聚乙炔PⅡ-1e在有机锂电池中的应用 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于酰胺转化反应后修饰制备功能化聚乙炔 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料及精制 |
3.2.2 主要实验和分析仪器 |
3.2.3 单体化合物Ⅲ-1的合成与表征 |
3.2.4 聚合物前驱体PⅢ-1的合成与表征 |
3.2.5 通过酰胺转化反应合成单取代聚乙炔PⅢ-1a-PⅢ-1e |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单体的合成及聚合 |
3.3.2 聚合物PⅢ-1和胺类小分子的亲核取代反应 |
3.3.3 聚合物PⅢ-1和醇类小分子的后修饰反应 |
3.3.4 聚合物PⅢ-1a-PⅢ-1a的功能性研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于胺基功能小分子的多样化反应对单取代聚乙炔的后功能化修饰 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料及精制 |
4.2.2 分析与测试仪器 |
4.2.3 单体的合成 |
4.2.4 聚合物前驱体PⅣ-1及PⅣ-2的合成与表征 |
4.2.5 通过聚合后修饰反应合成单取代聚乙炔PⅣV-1a-b及PⅣ-2a-c。 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 单体Ⅳ-1的合成及聚合 |
4.3.2 聚合后修饰法合成单取代聚乙炔PⅣ-1a,PⅣ-1b |
4.3.3 聚合物PⅣ-1b的阴离子识别能力 |
4.3.4 单体Ⅳ-2的合成及聚合 |
4.3.5 聚合后修饰法合成单取代聚乙炔PⅣ-2a-PⅣ-2c |
4.4 本章小结 |
第五章 含噻蒽基团的功能聚乙炔的合成及作为高电压正极材料用于锂电池制备 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料及精制 |
5.2.2 分析与测试仪器 |
5.2.3 单体的合成 |
5.2.4 聚合物的合成 |
5.2.5 复合电极的制备 |
5.2.6 电化学性质测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 单体的合成及聚合 |
5.3.2 聚合物的热稳定性 |
5.3.3 电化学性质 |
5.4 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
个人简历 |
(6)介孔限域ARGET ATRP及偶氮苯聚合物的可控合成与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 自由基聚合 |
1.2 可控/“活性”自由基聚合 |
1.2.1 氮氧稳定自由基调控的“活性”自由基聚合法(NMP) |
1.2.2 可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT) |
1.2.3 原子转移自由基聚合(ATRP) |
1.2.4 ATRP聚合机理 |
1.2.5 电子转移活化生成催化剂原子转移自由基聚合(AGET ATRP) |
1.2.6 电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP) |
1.3 限域空间及限域聚合的发展 |
1.3.1 介孔材料 |
1.3.2 介孔材料在限域聚合中的应用 |
1.3.2.1 介孔限域的传统自由基聚合 |
1.3.2.2 介孔限域的可控/“活性”自由基聚合 |
1.3.3 限域空间内的聚合反应动力学 |
1.3.4 埃洛石纳米管的成分与结构特点 |
1.3.5 埃洛石纳米管的改性与应用 |
1.4 光响应偶氮苯聚合物 |
1.4.1 偶氮苯的分子结构与光学特性 |
1.4.2 偶氮苯化合物的光致异构化机理 |
1.4.3 光响应偶氮苯聚合物的合成 |
1.4.4 偶氮苯聚合物的光诱导可逆固液转变及光控玻璃化转变温度 |
1.4.5 光响应偶氮苯聚合物的应用 |
1.5 本论文的选题意义及研究内容 |
第二章 甲基丙烯酸甲酯的ARGET ATRP聚合优化 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 MMA的 ARGET ATRP溶液聚合一般步骤 |
2.1.4 以PMMA-Br作为大分子引发剂引发MMA的扩链反应 |
2.1.5 性能测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 不同引发剂EBi B与EBr P调控MMA的ARGET ATRP聚合 |
2.2.2 MMA的ARGET ATRP溶液聚合的动力学研究 |
2.2.3 还原剂类型对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.4 还原剂用量对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.5 配体类型对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.6 催化剂浓度对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.7 温度对MMA的 ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.8 扩链反应 |
2.2.9 端基及立构规整性分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 改性SBA-15限域空间中甲基丙烯酸甲酯的ARGET ATRP溶液聚合 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂 |
3.1.2 SBA-15的制备 |
3.1.3 SBA-15的硅烷化改性 |
3.1.4 硅烷化SBA-15(M-SBA-15)孔道中MMA的 ARGET ATRP溶液聚合 |
3.1.5 SBA-15 孔道内部所得PMMA |
3.1.6 性能测试 |
3.1.6.1 分子量及其分布 |
3.1.6.2 红外光谱分析 |
3.1.6.3 热重分析 |
3.1.6.4 玻璃化转变温度测定 |
3.1.6.5 比表面积及孔结构参数测定 |
3.1.6.6 核磁共振氢谱分析 |
3.1.6.7 电镜分析 |
3.1.6.8 X射线粉末衍射(XRD) |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 X射线衍射(XRD)分析 |
3.2.2 电镜分析 |
3.2.3 比表面积(BET)分析 |
3.2.4 红外光谱(FT-IR)分析 |
3.2.5 热重(TGA)分析 |
3.2.6 分子量及其分布 |
3.2.7 核磁共振氢谱分析 |
3.2.8 差示扫描量热(DSC)分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 改性埃洛石纳米管中甲基丙烯酸甲酯的ARGET ATRP聚合 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂 |
4.1.2 仪器及表征 |
4.1.2.1 分子量及其分布 |
4.1.2.2 红外光谱分析 |
4.1.2.3 热重分析 |
4.1.2.4 玻璃化转变温度测定 |
4.1.2.5 比表面积及孔结构参数测定 |
4.1.2.6 核磁共振氢谱分析 |
4.1.2.7 电镜分析 |
4.1.2.8 X射线粉末衍射(XRD) |
4.1.3 实验过程 |
4.1.3.1 HNTs的硅烷化改性 |
4.1.3.2 HNTs-M中MMA的 ARGET ATRP |
4.1.3.3 HNTs-M内部聚合所得PMMA |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 改性HNTs-M内部合成聚合物PMMA |
4.2.2 X射线衍射(XRD)分析 |
4.2.3 形貌分析 |
4.2.4 红外(FT-IR)分析 |
4.2.5 热重(TGA)分析 |
4.2.6 氮气吸附-脱附分析 |
4.2.7 分子量及其分布分析 |
4.2.8 核磁共振氢谱分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 不同介孔材料限域空间中苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 试剂 |
5.1.2 介孔材料的制备 |
5.1.2.1 棒状SBA-15的制备 |
5.1.2.2 球状MCM-48的制备 |
5.1.2.3 3D立方双连续孔结构MCM-48的制备 |
5.1.2.4 MCM-41的制备 |
5.1.2.5 球状SBA-15的制备 |
5.1.3 不同介孔材料中St的 ARGET ATRP本体聚合 |
5.1.4 介孔材料硬模板(MS)的脱除 |
5.1.5 分析表征 |
5.1.5.1 分子量及其分布 |
5.1.5.2 红外光谱分析 |
5.1.5.3 热重分析 |
5.1.5.4 玻璃化转变温度测定 |
5.1.5.5 比表面积及孔结构参数测定 |
5.1.5.6 核磁共振氢谱分析 |
5.1.5.7 电镜分析 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 介孔材料形貌 |
5.2.2 比表面积、孔径分析 |
5.2.3 红外分析 |
5.2.4 热重分析 |
5.2.5 分子量及其分布 |
5.2.6 立构规整性分析 |
5.2.7 玻璃化转变温度 |
5.3 本章小结 |
第六章 表面引发ARGET ATRP法从介孔SBA-15可控生长聚合物刷 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 试剂与仪器 |
6.1.2 性能表征 |
6.1.2.1 分子量及其分布 |
6.1.2.2 红外光谱分析 |
6.1.2.3 热重分析 |
6.1.2.4 比表面积及孔结构参数测定 |
6.1.2.5 电镜分析 |
6.1.2.6 X射线粉末衍射(XRD) |
6.1.3 SBA-15的制备 |
6.1.4 SBA-15-Br的制备 |
6.1.5 常规GMA的ARGET ATRP聚合 |
6.1.6 SBA-15-PGMA的制备 |
6.1.7 SBA-15-PGMA-PMMA的制备 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 FT-IR分析 |
6.2.2 SEM及 TEM分析 |
6.2.3 XRD分析 |
6.2.4 热重分析 |
6.2.5 比表面积及孔径分布 |
6.2.6 分子量及其分布 |
6.3 本章小结 |
第七章 偶氮苯聚合物的ATRP聚合与应用 |
7.1 实验部分 |
7.1.1 试剂 |
7.1.2 仪器及表征 |
7.1.3 单体及偶氮苯聚合物的合成 |
7.1.3.1 合成4-(对甲苯基二氮烯基)苯酚 |
7.1.3.2 合成6-(4-(对甲苯基二氮烯基)苯氧基)己-1-醇 |
7.1.3.3 合成6-(4-(对甲苯基)苯氧基)己基丙烯酸酯(Azo单体) |
7.1.3.4 ATRP法合成不同分子量的偶氮苯聚合物P1 |
7.1.3.5 循环制备GPC系统制备高分子量(53,80和100kg·mol~(-1))偶氮苯聚合物P1 |
7.1.4 临界缠结分子量的计算 |
7.1.5 偶氮苯聚合物膜的制备 |
7.1.6 光驱动器的制备及光驱动过程 |
7.1.7 光驱动器的光修复 |
7.1.8 光驱动器的光刻微结构 |
7.2 结果与讨论 |
7.2.1 Azo单体的合成与表征 |
7.2.2 偶氮苯聚合物P1的合成与表征 |
7.2.3 光控柔性驱动器的制备 |
7.2.4 偶氮苯聚合物薄膜的光致异构化 |
7.2.5 偶氮苯聚合物驱动器的光致形变 |
7.2.6 偶氮苯聚合物驱动器的光致形变机理 |
7.2.7 偶氮苯聚合物驱动器的光修复 |
7.2.8 偶氮苯聚合物驱动器的光刻微结构及光控形变 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(7)侧链型液晶聚合物/5CB液晶物理凝胶的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 液晶 |
1.1.1 液晶概述 |
1.1.1.1 液晶的发现 |
1.1.1.2 液晶的分子结构特点及液晶的分类 |
1.1.1.3 液晶应用 |
1.2 液晶物理凝胶 |
1.2.1 液晶凝胶概述 |
1.2.2 液晶物理凝胶的制备方法、原理及相分离结构 |
1.2.3 制备液晶物理凝胶用常用凝胶因子的分类 |
1.2.4 液晶物理凝胶性能参数及表征手段 |
1.2.5 液晶物理凝胶的应用 |
1.3 课题的提出、研究目的和研究内容 |
参考文献 |
第2章 不同柔性间隔基的侧链型液晶聚合物液晶物理凝胶的制备与性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验所需原料及溶剂 |
2.2.2 测试仪器及测试条件 |
2.2.3 不同柔性间隔基的侧链型液晶聚合物的合成 |
2.2.3.1 4-溴乙/丁/己氧基-4'-氰基联苯的合成 |
2.2.3.2 不同柔性间隔基的单体的合成 |
2.2.3.3 侧链型液晶聚合物的合成 |
2.2.4 液晶物理凝胶材料的制备 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 MMmACB和MmACB单体的合成与表征 |
2.3.2 聚合物的合成与结构表征 |
2.3.3 不同柔性间隔基的侧链型液晶聚合物的本体性质研究 |
2.3.4 液晶物理凝胶材料性能分析 |
2.3.4.1 液晶物理凝胶材料凝胶性能研究 |
2.3.4.2 液晶物理凝胶的形貌表征 |
2.3.4.3 液晶物理凝胶材料电光性能的研究 |
2.3.4.5 液晶物理凝胶材料的流变性能 |
2.3.4.6 液晶物理凝胶材料凝胶驱动力 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 无柔性间隔基侧链型液晶聚合物液晶物理凝胶的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验所需原料和溶剂 |
3.2.2 测试仪器及测试条件 |
3.2.3 无柔性间隔基侧链型液晶聚合物的合成 |
3.2.3.1 无柔性间隔基侧链型液晶单体的合成 |
3.2.3.2 侧链型液晶聚合物的合成 |
3.2.4 液晶物理凝胶材料的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 MM0ACB和M0ACB单体的合成与表征 |
3.3.2 聚合物的合成与结构表征 |
3.3.3 不同主链结构的无柔性间隔基侧链型液晶聚合物本体性质研究 |
3.3.4 液晶物理凝胶性能研究 |
3.3.4.1 液晶物理凝胶材料凝胶性能研究 |
3.3.4.2 液晶物理凝胶材料凝胶的形貌与结构 |
3.3.4.3 液晶物理凝胶材料电光性能的研究 |
3.3.4.5 液晶物理凝胶材料的流变性能 |
3.3.4.6 液晶物理凝胶材料凝胶驱动力 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 侧链型液晶聚合物的分子量对液晶物理凝胶性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验所需原料和溶剂 |
4.2.2 测试仪器及测试条件 |
4.2.3 不同分子量无柔性间隔基侧链型液晶聚合物的合成 |
4.2.3.1 单体的合成 |
4.2.3.2 链转移剂的制备 |
4.2.3.3 不同分子量的侧链型液晶聚合物的合成 |
4.2.4 液晶物理凝胶材料的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 聚合物的合成与表征 |
4.3.2 不同分子量无柔性间隔基侧链型液晶聚合物本体性质研究 |
4.3.3 液晶物理凝胶材料性能研究 |
4.3.3.1 液晶物理凝胶材料凝胶性能研究 |
4.3.3.2 液晶物理凝胶材料凝胶的形貌与结构 |
4.3.3.3 液晶物理凝胶材料电光性能的研究 |
4.3.3.4 液晶物理凝胶材料流变性能的研究 |
4.3.3.5 液晶物理凝胶材料凝胶驱动力 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 共聚调控侧链型液晶聚合物液晶物理凝胶的性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验所需原料及溶剂 |
5.2.2 测试仪器及测试条件 |
5.2.3 共聚物的合成 |
5.2.3.1 单体的合成 |
5.2.3.2 共聚物的合成 |
5.2.4 液晶物理凝胶材料的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 单体和共聚物的合成与表征 |
5.3.2 共聚物的本体性质研究 |
5.3.3 液晶物理凝胶材料性能研究 |
5.3.3.1 液晶物理凝胶材料凝胶性能研究 |
5.3.3.2 液晶物理凝胶材料的形貌与结构 |
5.3.3.3 液晶物理凝胶材料电光性能研究 |
5.3.3.4 液晶物理凝胶材料的流变性能研究 |
5.3.3.5 液晶物理凝胶材料凝胶驱动力 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 柔性组分间隔基的长度对侧链型液晶共聚物液晶物理凝胶结构和性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验所需原料及溶剂 |
6.2.2 测试仪器及测试条件 |
6.2.3 共聚物的合成 |
6.2.3.1 单体的合成 |
6.2.3.2 共聚物的合成 |
6.2.4 液晶物理凝胶材料的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 单体和聚合物的合成与表征 |
6.3.2 共聚物的本体性质研究 |
6.3.3 液晶物理凝胶材料性能研究 |
6.3.3.1 液晶物理凝胶材料凝胶性能研究 |
6.3.3.2 液晶物理凝胶材料电光性能研究 |
6.3.3.3 液晶物理凝胶材料的流变性能 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第7章 基于烷氧基联苯基元的侧链型液晶聚合物液晶物理凝胶的结构与性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验所需原料及溶剂 |
7.2.2 测试仪器及测试条件 |
7.2.3 基于烷氧基联苯液晶基元的无柔性间隔基侧链型液晶聚合物的合成 |
7.2.4 液晶物理凝胶材料的制备 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 不同尾链长度的侧链型液晶聚合物PMBimC的合成与表征 |
7.3.2 侧链型液晶聚合物的本体性质研究 |
7.3.4 液晶物理凝胶材料性能研究 |
7.3.4.1 液晶物理凝胶材料凝胶的性能研究 |
7.3.4.2 液晶物理凝胶材料凝胶的形貌与结构 |
7.3.4.3 液晶物理凝胶材料电光性能研究 |
7.3.4.5 液晶物理凝胶材料的流变性能 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
附录A 实验药品、试剂 |
附录B 测试仪器及测试条件 |
(8)基于胆甾醇侧链型液晶高分子的合成及其液晶相机理的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 液晶 |
1.1.1 液晶及液晶的发展史 |
1.1.2 液晶的分类 |
1.2 侧链型液晶高分子(SCLCPs)的研究进展 |
1.2.1 侧链型液晶高分子的概述 |
1.2.2 含盘状液晶基元的SCLCPs |
1.2.3 含棒状液晶基元的SCLCPs |
1.3 胆甾醇侧链液晶高分子(Chol-SCLCPs)的研究进展 |
1.3.1 柔性间隔基长度对Chol-SCLCPs相行为和相结构的影响研究 |
1.3.2 侧基结构对Chol-SCLCPs相行为和相结构的影响研究 |
1.3.3 共聚对Chol-SCLCPs相行为和相结构的影响研究 |
1.4 本论文研究的内容、目的和意义 |
第2章 分子量对无柔性间隔基胆甾醇侧链型液晶高分子液晶性(Chol-SCLCPs)的影响研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 单体(CholAC和 CholMC)及其聚合物的合成 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 单体及聚合物的合成与表征 |
2.3.2 聚合物相态结构和相行为研究 |
2.4 本章小结 |
第3章 无规共聚对聚(甲基)丙烯酸胆甾醇酯的液晶相行为和相结构的影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂与仪器 |
3.2.2 共聚物的合成 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单体及共聚物的合成与表征 |
3.3.2 共聚物相态结构和相行为研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 柔性间隔基长度及主链结构对胆甾醇侧链型液晶高分子相行为和相结构的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 单体及其聚合物的合成 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 单体及聚合物的合成与表征 |
4.3.2 聚合物相态结构和相行为研究 |
4.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 个人简介、攻读硕士学位期间发表的论文 |
(9)基于胆固醇骨架的功能小分子和聚合物的合成与自组装研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 胆固醇简介 |
1.2 基于胆固醇骨架的功能分子的合成及组装性能 |
1.2.1 功能小分子组装体系 |
1.2.1.1 凝胶体系 |
1.2.1.2 液晶体系 |
1.2.2 功能聚合物组装体系 |
1.3 用于开环聚合的催化体系 |
1.3.1 质子氢催化体系 |
1.3.2 阳离子配位催化体系 |
1.3.3 阴离子催化体系 |
1.3.4 金属配位催化体系 |
1.3.5 酶催化体系 |
1.4 选题思路和主要内容 |
1.4.1 选题思路 |
1.4.2 主要内容 |
第二章 基于胆固醇骨架的功能小分子的合成及凝胶性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 仪器 |
2.2.3 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)的合成 |
2.2.4 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)的成胶测试方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)的成胶性质 |
2.3.1.1 TPE-C_1-Chol的成胶性质 |
2.3.1.2 TPE-C_4-Chol的成胶性质 |
2.3.1.3 TPE-C_5-Chol的成胶性质 |
2.3.1.4 TPE-C_6-Chol的成胶性质 |
2.3.2 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)分子的液晶性质 |
2.3.2.1 DSC结果与POM结果 |
2.3.3 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)分子的AIE性质 |
2.3.3.1 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)分子的紫外-可见吸收曲线 |
2.3.3.2 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)分子的荧光曲线 |
2.3.3.3 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5)组装体的荧光曲线 |
2.3.4 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5,6)分子的热致、力致及溶剂致变色行为的研究 |
2.3.5 TPE-C_n-Chol(n=1,4,5)组装体的形貌 |
2.4 本章小结 |
第三章 开环聚合金属催化剂及有机催化剂的合成 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 仪器 |
3.2.3 溶剂正戊烷及四氢呋喃的预处理 |
3.2.4 用于开环聚合的金属催化剂的合成 |
3.2.4.1 金属催化剂3-1的合成 |
3.2.4.2 金属催化剂3-2的合成 |
3.2.4.3 金属催化剂3-3的合成 |
3.2.4.4 金属催化剂3-4的合成 |
3.2.4.5 金属催化剂3-5的合成 |
3.2.4.6 化合物3-6和有机配体3-7的合成 |
3.2.4.7 有机配体3-8的合成 |
3.2.4.8 有机配体3-9的合成 |
3.2.4.9 有机金属催化剂3-10的合成 |
3.2.5 用于开环聚合的有机催化剂的合成 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 溶剂THF和C_6D_6的预处理对化学反应的影响 |
3.3.2 金属催化剂的合成 |
3.3.3 金属催化剂的谱图分析 |
3.3.4 有机配体的合成 |
3.3.5 有机金属催化剂的合成 |
3.3.6 有机催化剂的合成 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于胆固醇骨架的功能聚合物的合成及组装性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 仪器 |
4.2.3 胆固醇碳酸酯单体的合成 |
4.2.3.1 胆固醇碳酸酯单体4-3的合成 |
4.2.3.2 含双硫键胆固醇碳酸酯单体4-6的合成 |
4.2.4 单体、引发剂、催化剂及溶剂的预处理 |
4.2.5 碳酸酯单体MCC的均聚合及共聚合 |
4.2.5.1 有机催化剂催化碳酸酯单体MCC的均聚合及共聚合 |
4.2.5.2 金属催化剂催化碳酸酯单体MCC的均聚合及共聚合 |
4.2.6 有机催化剂催化含双硫键碳酸酯单体SS-MCC的共聚合 |
4.2.7 纳米沉淀法制备两亲性聚合物自组装体 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 MCC单体的均聚合及共聚合 |
4.3.2 含双硫键的碳酸酯单体SS-MCC均聚合及共聚合 |
4.3.3 碳酸酯单体和碳酸酯均聚物的液晶性质分析 |
4.3.4 mPEG_(45)-b-PMCC聚合物组装体的形貌分析 |
4.3.5 mPEG_(45)-b-PMCC聚合物分子组装成囊泡的机理研究 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文和参加科研情况说明 |
附录 部分化合物及聚合物谱图 |
作者及导师简介 |
附件 |
(10)新型氰基二苯乙烯光致形变液晶弹性体的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 液晶弹性体 |
1.1.1 液晶弹性体的概述 |
1.1.2 液晶弹性体的制备方法 |
1.1.3 液晶弹性体的分类 |
1.2 刺激-响应形变液晶弹性体 |
1.2.1 热刺激-响应形变液晶弹性体 |
1.2.2 光刺激-响应形变液晶弹性体 |
1.3 氰基二苯乙烯化合物的研究进展 |
1.3.1 力致荧光变色和压力传感 |
1.3.2 发光液晶 |
1.3.3 超分子凝胶 |
1.4 本论文课题的提出和研究目的 |
参考文献 |
第2章 具有不同间隔基长度的氰基二苯乙烯类光致形变液晶弹性体的合成及其性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂部分 |
2.2.2 仪器和测试 |
2.2.3 液晶单体及多重氢键交联剂单体的合成 |
2.2.4 多重氢键交联氰基二苯乙烯类液晶弹性体(PMmCS12-co-PBMA-co-PME6UPy)的合成 |
2.2.5 单畴取向液晶弹性体纤维的制备 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 单体的合成与表征 |
2.3.2 不同长度柔性间隔基液晶弹性体(LCE-mCS)的合成及表征 |
2.3.3 液晶弹性体的相行为及相结构研究 |
2.3.4 液晶弹性体光响应行为的研究 |
2.3.5 液晶弹性体光致形变机理的研究 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 不同氰基二苯乙烯含量光致形变液晶弹性体的合成及其性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂部分 |
3.2.2 仪器和测试 |
3.2.3 液晶单体的制备 |
3.2.4 不同氰基二苯乙烯含量多重氢键交联液晶弹性体(PM6CS12-co-PM6BP1-co-PBMA-co- PME6UPy)的合成 |
3.2.5 单畴取向液晶弹性体纤维的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单体的合成与表征 |
3.3.2 不同氰基二苯乙烯含量液晶弹性体(CSm-BPn)的合成及表征 |
3.3.3 液晶弹性体的液晶相行为及相结构研究 |
3.3.4 液晶弹性体光响应行为的研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 不同空间位阻效应氰基二苯乙烯光致形变液晶弹性体的合成及其性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂部分 |
4.2.2 仪器和测试 |
4.2.3 液晶单体的制备 |
4.2.4 多重氢键交联氰基二苯乙烯类液晶弹性体(PSo(m,p)CST12-co-PBMA-co-PME6UPy)的合成 |
4.2.5 单畴取向液晶弹性体纤维的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 单体的合成与表征 |
4.3.2 不同空间位阻氰基二苯乙烯液晶弹性体(LCE-o(m,p)CS)的合成及表征 |
4.3.3 液晶弹性体的相行为及相结构研究 |
4.3.4 液晶弹性体光响应行为的研究 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 氰基二苯乙烯氢键自组装液晶超分子聚合物的制备及其性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂部分 |
5.2.2 仪器和测试 |
5.2.3 氰基二苯乙烯液晶小分子的合成 |
5.2.4 氢键自组装液晶超分子聚合物的制备 |
5.2.5 氢键自组装液晶超分子聚合物单畴取向纤维的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 氰基二苯乙烯液晶小分子合成与表征 |
5.3.2 氢键自组装液晶超分子聚合物的表征 |
5.3.3 超分子聚合物的液晶相行为及相结构研究 |
5.3.4 液晶超分子聚合物光致形变行为的研究 |
5.3.5 液晶超分子聚合物纤维作为信息加密材料的应用研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
致谢 |
附录A 芘基光、热双重响应聚合物合成及其性能研究 |
A.1 前言 |
A.2 实验部分 |
A.2.1 试剂部分 |
A.2.2 仪器和测试 |
A.2.3 单体及聚合物的合成 |
A.3 结果与讨论 |
A.3.1 单体及聚合物的合成与表征 |
A.3.2 聚合物热性能的研究 |
A.3.3 聚合物温敏性的研究 |
A.3.4 聚合物光致发光性能的研究 |
A.3.5 聚合物光响应性能的研究 |
A.3.6 空间位阻效应对聚合物温敏性和光裂解性质的影响 |
A.4 本章小结 |
参考文献 |
附录B 试剂、药品、纯度及出产地 |
附录C 仪器及其测试条件和方法 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
四、新型光活性串型液晶共聚物合成与表征(论文参考文献)
- [1]新型双酚类三元液晶共聚酯的制备及性能研究[D]. 陈宏. 北京化工大学, 2021
- [2]含螺吡喃基的功能化聚苯乙烯合成及性能研究[D]. 张瑞雪. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于呋喃/马来酰亚胺动态共价键的高分子序列调控[D]. 韩富富. 苏州大学, 2020
- [4]含NHS侧链型偶氮苯聚合物的制备及其光形变性能和回收研究[D]. 郭琛. 中北大学, 2020(10)
- [5]功能性聚乙炔的设计合成及其性能研究[D]. 任俊涛. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]介孔限域ARGET ATRP及偶氮苯聚合物的可控合成与性能研究[D]. 陈明森. 桂林理工大学, 2019(01)
- [7]侧链型液晶聚合物/5CB液晶物理凝胶的制备与性能研究[D]. 赵建航. 湘潭大学, 2019(12)
- [8]基于胆甾醇侧链型液晶高分子的合成及其液晶相机理的研究[D]. 杨熙雯. 湘潭大学, 2019(02)
- [9]基于胆固醇骨架的功能小分子和聚合物的合成与自组装研究[D]. 周露. 北京化工大学, 2019(06)
- [10]新型氰基二苯乙烯光致形变液晶弹性体的制备与性能研究[D]. 廖军秋. 湘潭大学, 2019(12)