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POSS是有机 无机杂化纳米材料,它具有特定的3D立体形状、化学组成、功能基团和优秀的组装能力.我们设计合成了如图1所示的含POSS基元的MJLCP：PnPOSS(n=6,10).本论文工作重点是研究侧链中较大体积的结晶性POSS基元的引入对MJLCP相行为的影响,以及不同长度的柔性间隔基对PnPOSS系列有机 无机杂化聚合物相行为的调节作用,并期望目标聚合物可以形成近十纳米尺度和埃尺度共存的多级有序结构,为纳米科技领域提供潜在应用.本研究利用两步酯化反应简便地制备了2种间隔基长度不同的含POSS基元的苯乙烯型单体 VnPOSS(n=6,10),所有单体的化学结构均通过1H/13C/29Si NMR、HRMS和EA确认；单体通过普通自由基溶液聚合制备了高分子量的聚合物PnPOSS,P6POSS和P10POSS的分子量分别为 12.2×104和5.6×104Da,分子量分布分别是2.42和1.56；PnPOSS具有很好的热稳定性,热分解温度均在349℃以上.研究结果表明：将结晶性的POSS基元引入到MJLCP的侧链中得到了一种新型的MCSCLCP,由于POSS和MJLCP具有互不相同的组装倾向,将二者化学键连在一起后产生了非常特殊的组装行为.PnPOSS的Tg随间隔基延长而下降,相行为也与间隔基长度相关.当间隔基为较短的C6时,POSS基元的结晶受到很大限制,PnPOSS的相行为由MJLCP主导；当间隔基增长到C10时,POSS和MJLCP主链间的偶合作用减弱,二者变的更加独立.高温时POSS基元的KH结晶结构熔融,聚合物形成以聚合物主链为超分子柱状液晶基元的ΦH相,低温时侧链中的POSS基元结晶形成KH相,同时主链MJLCP形成的ΦH相至室温依然保持,形成纳米尺度和埃尺度共存的多级有序结构.类似于本研究组以前的含苯并菲的MJLCP PPnV,PnPOSS在整个组装的过程中,POSS基元和MJLCP主链同样即存在相互竞争,又存在相互偶合.但与PPnV不同的地方是当PnPOSS具有与PPnV类似长度的间隔基时,高温时PP12V形成的是有序度较低的ΦN相,且该相无法保持至室温,而P10POSS在高温时形成的是2D长程有序的ΦH相,同时该相可以保持到室温.这说明结晶性的POSS基元较液晶性的苯并菲基元具有更强的聚集组装能力,它对MJLCP在室温时的LC相有更好的稳定作用.所以,在构筑具有有序纳米结构的聚合物的过程中,我们可以利用不同形状、性质和组装能力的纳米构筑单元来对最终聚合物的有序结构和有序程度进行调控,从而实现针对各种不同的需求“量身定做”地制备多种多样的有序材料.