1. 研究目的与意义
使mjlcp在添加柔性侧链之后,在室温下形成稳定的液晶相;甲壳型高分子在侧链上增加柔性烷基可以形成不同的液晶高分子,也可形成三维棒状形态,具有特殊形态的液晶高分子。
这种特殊的分子结构在甲壳型液晶高分子中有非常独特的性能,而较大分子量的侧基也可以带来不同的改变。
新的合成方法和新的聚合方法的出现,也使得人们可以精确地控制这类高分子的独特功能以及应用性。
2. 国内外研究现状分析
1.1研究背景概述
液晶是介于晶体和液体之间的一种特殊的热力学稳定相态,在液晶中,分子排列保持着取向有序性的特点,但是它失去了全部的位置有序性,即有着不完全的取向长程有序和位置有序的特性,因此,它既具有晶体的各相异性,又有液体的流动性[1]。形成液晶的物质主要是一些有机材料,这些有机物通常具有刚性的分子结构,分子长宽比例大于1,呈棒状形态,同时还具有在液相下维持分子某种排序所必需的凝聚力[2]。这种凝聚力通常是由结构中的高度可极化基团,强极性基团或者是氢键提供。
将小分子液晶稍加修改做为具有液晶性质的构筑单元我们称之为液晶基元,并以不同的办法将其引入聚合物中从而获得液晶高分子。根据液晶基元在高分子链上连接方式的不同,大致可将液晶高分子分为主链型、侧链型液晶高分子以及两种类型的结合[3]。
高分子液晶一般都具有高强度高模量的特点,并且在其相区间温度时的粘度较低,并且高度取向,利用这一特性进行纺丝,不仅可以节省能耗,而且可以获得高模量高强度的纤维;用于做消防用的耐火防护服或各种规格的高强缆绳,美国的杜邦公司用全芳香聚酞胺制成了阻燃纤维nomex和用在防弹衣上的强度优于玻璃纤维的超高强高模量的kevlar纤维。另外,功能性的高分子液晶还可用于显示材料、信息记录材料、温度的精密测定以及痕量药剂的检测。液晶高分子本身所具备的独特的性能将作为未来科技的主导领域,在多行业引起科技探索与研究热潮[4-10]。
3. 研究的基本内容与计划
本论文首先要合成乙烯基对苯二甲酸和乙烯基间苯二甲酸两个重要的中间体,然后再通过酯化反应得到乙烯基对苯二甲酸二烷基酯和乙烯基间苯二甲酸二烷基酯单体,单体通过普通自由基聚合得到聚合物。本研究所涉及的反应主要包括kmno4氧化反应,羧基在酸催化下的酯化反应,甲基在nbs调控下的苄溴化反应以及witting反应等
1.准备阶段(2017年春节前):确定课题,查阅相关文献资料,撰写文献综述,完成开题报告;
2.实验研究阶段(2017年2月4月):根据文献并结合自己所学知识,设计并完成实验;
4. 研究创新点
通过酯化反应,合成带有不同种类烷基侧链的液晶高分子。与棒状侧基的MJLCP相比,含柔性侧基的MJLCP具有以下优势。(1)含柔性侧基的MJLCP合成简单。(2)柔性侧基运动能力强,甲壳效应受温度影响小,因而含柔性侧基的MJLCP有望在室温下形成稳定的液晶相。
