论文部分内容阅读
甲壳型液晶高分子由于独特的分子结构而具有优异的性质，特别是具有链刚性，因此基于甲壳型液晶高分子的嵌段共聚物一直是我们的研究兴趣。本文主要以甲壳型液晶高分子作为刚性段，以具有低玻璃化转变温度的高分子作为柔性段，设计合成ABA型三嵌段共聚物，研究其自组装行为，内容如下：
1.在阳离子活性聚合体系下合成聚异丁烯(PIB)，反应少量的苯乙烯，得到了以苄基氯封端的双官能团的大分子引发剂，在ATRP的条件下与甲壳型液晶单体MPCS进行共聚，得到ABA型三嵌段共聚物PMPCS-PIB-PMPCS。用SAXS及TEM研究了嵌段共聚物的自组装结构。当PMPCS体积分数为0.42～0.59时，在室温下以及在PMPCS液晶温度之上，共聚物是层状结构；当体积分数为0.69～0.78时，在室温下以及在PMPCS液晶温度之上，共聚物是六方柱状相结构，这是组分诱导的有序-有序转变；当体积分数为0.62时，在室温下是六方柱状相结构，PMPCS液晶温度之上，共聚物变为层状结构，这是温度诱导的有序-有序转变。
2.将PIB加入到层状结构的Tri-52中，得到PMPCS体积分数分别是0.08，0.15，0.23，0.30，0.38的共混物，SAXS研究表明，共混物依然为层状相结构，并且层间距变大，共混物之间的层间距的变化不大；将PIB加入到六方柱状相结构的Tri-78中，得到PMPCS体积分数分别是0.50，0.55，0.60，0.65的共混物，共混物变为层状相结构，层间距变小。
3.通过硅氢加成反应，醇解反应将溴活性基团接到PDMS两端，得到了双官能团的大分子引发剂。利用ATRP方法引发MPCS聚合，得到了PMPCS-PDMS-PMPCS嵌段共聚物。嵌段共聚物具有良好的热稳定性、液晶性。通过对嵌段共聚物的相结构分析，发现形成了以柔性段PDMS为分散相，以刚性段PMPCS为连续相的六方柱状相结构。在连续相内，侧链的液晶基元形成了六次对称性的结构。
4.设计、合成了双官能团的氮氧化合物，作为NMRP聚合引发剂，通过两步聚合，将异戊二烯、MPCS顺序聚合，得到ABA型刚柔三嵌段共聚物。通过了GPC、1HNMR、13CNMR的表征。热分析表明聚合物具有比较高的分解温度，在-60℃和122℃有PI和PMPCS嵌段的玻璃化转变温度。偏光显微镜分析，样品具有向列相的液晶织构，通过1D-、2D-WAXD进一步确定了其液晶结构。TEM分析聚合物具有层状结构。