光熱雙控液晶物理凝膠的制備、性能研究及應(yīng)用初探.pdf

1、本文合成了手性、非手性偶氮苯液晶化合物(Azo-CC，Azo-ACC)并將其作為光響應(yīng)劑摻雜至基體液晶5CB中制得復(fù)配體系，同時創(chuàng)新性地將樹枝狀大分子作為凝膠因子加入此復(fù)配體系制備得液晶物理凝膠。觀察了偶氮苯液晶化合物及其復(fù)配體系的熱性能與液晶性能，研究了偶氮苯光響應(yīng)劑對液晶物理凝膠的凝膠性能、光響應(yīng)性能的影響，并初步探索了其在光散射顯示領(lǐng)域中的應(yīng)用。論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分:
　　(1)合成了手性、非手性偶氮苯液晶化合

2、物(Azo-CC，Azo-ACC)，并將其作為光響應(yīng)劑摻雜至基體液晶5CB制得復(fù)配體系。通過研究手性及非手性液晶基元及復(fù)配體系的熱性能與液晶性能，發(fā)現(xiàn)由于光響應(yīng)劑中手性結(jié)構(gòu)的存在，不僅會誘導(dǎo)自身液晶分子發(fā)生再取向，當(dāng)其作為摻雜劑加入至基體液晶中也會誘導(dǎo)整個液晶體系分子指向矢沿螺旋軸作扭曲排列。
　　(2)將4，4-2乙氧基偶氮苯液晶化合物摻雜至基體液晶5CB中，并在此體系中加入POSS核樹枝狀凝膠因子(POSS-G1-BOC)制備

3、得到液晶物理凝膠。通過研究不同偶氮苯光響應(yīng)劑、凝膠因子濃度對液晶物理凝膠的溶膠-凝膠行為、凝膠強度以及干凝膠的表面形貌的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同光響應(yīng)劑對體系的凝膠性能影響不大，基本具有相似的變化規(guī)律。當(dāng)凝膠因子的含量低至0.1 wt％時，便能使液晶復(fù)配體系形成凝膠。且當(dāng)凝膠因子濃度僅為0.5wt％時，體系溶膠-凝膠溫度可達到110℃左右，說明體系具有良好的熱穩(wěn)定性。同時體系的應(yīng)變掃描圖顯示G'和G”的交點在10％的形變處相交，說明其具有良好

4、的抗形變能力，可作為一種具有獨立形狀的液晶材料應(yīng)用。在干凝膠的表面SEM圖中發(fā)現(xiàn)其特有的“絲瓜絡(luò)”結(jié)構(gòu)將液晶分子分隔為無數(shù)個小疇區(qū)，這為體系具有更快的響應(yīng)性能提供可能性依據(jù)。
　　(3)通過對不同光響應(yīng)劑液晶物理凝膠的光響應(yīng)性能、透光性能以及在紫外-藍光反復(fù)照射下的抗疲勞性能的研究，發(fā)現(xiàn)手性液晶物理凝膠相較于非手性體系具有更快的光響應(yīng)性能，并且能夠在更短時間能達到透光率的平衡狀態(tài)。不同偶氮苯光響應(yīng)劑液晶物理凝膠都具有良好的抗疲勞性