烷氧端基側(cè)鏈型聚酰亞胺的合成及其薄膜表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究.pdf

1、LCD己成為無數(shù)電子產(chǎn)品中的關(guān)鍵部件，其關(guān)鍵技術(shù)之一就是液晶表面取向技術(shù)，它直接決定著顯示器件內(nèi)部棒狀液晶分子的排列狀況,是影響器件對比度、色度等性能參數(shù)的重要因素。聚酰亞胺(PI)材料以其優(yōu)良的綜合性能，如耐熱性能，力學性能優(yōu)異，取向適應(yīng)性好，易于操作等，成為目前液晶顯示器(LCD)應(yīng)用最為廣泛的取向膜材料。PI取向膜的主要作用是使液晶小分子發(fā)生定向排列，消除向錯。@ 本實驗室在PI上通過剛性聯(lián)結(jié)引入介晶基元側(cè)鏈，將該PI用于液晶取向

2、膜，只得到了5°左右的預傾角，分析原因，可能是由于側(cè)鏈在表面富集能力差，與液晶分子的相互作用較弱，不足以引起較大的預傾角。針對這一問題，同時考慮聚酰亞胺取向膜的應(yīng)用要求，本文制得了含烷氧端基側(cè)鏈的兩種新型二元胺單體4--(3’，5’--二氨基苯甲酸苯酚酯基)苯甲酸(4”--正丁氧基)苯酚酯(BCDA)和4--(3’，5’--二氨基苯甲酸苯酚酯基)苯甲酸(4”--正辛氧基)苯酚酯(OCDA)。并采用FTIR和<'1>H-NMR對所得到的中

3、間產(chǎn)物及目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行了表征，結(jié)果證明，合成路線選擇合理，得到了目標產(chǎn)物。利用合成的兩種二元胺與ODPA和ODA反應(yīng)，通過一步法制備了PI-BCDAx和PI-OCDAx。 上述共聚型側(cè)鏈PI均具有良好的溶解性；PI-OCDAx/BCDAx在50～700℃范圍內(nèi)為三階段失重，計算表明，第一階段失重為烷氧基熱分解，第二階段失重為側(cè)鏈中與主鏈相隔較遠的酯鍵斷裂，第三階段則為側(cè)鏈中最后一個酯鍵的斷裂以及主鏈的熱分解。 PI-

4、-BCDA與PI-OCDA比較，在側(cè)鏈含量相同的情況下，PI—BCDA的預傾角較高，其中，PI--BCDA0.5的預傾角最高，達到了13.2。，而PI-OCDA中，預傾角最高的也是側(cè)鏈含量為50％的PI—OCDA0.5，預傾角為7.2°。結(jié)合γ c的結(jié)果，可能的原因是，PI表面的側(cè)鏈與LC分子之間的相互作用是產(chǎn)生預傾角的主要原因，隨著表面?zhèn)孺満康脑黾?，?cè)鏈與側(cè)鏈之間的堆砌更加緊密，使液晶分子與側(cè)鏈的相互作用變差，因此預傾角呈現(xiàn)先變大后

5、減小的變化趨勢。 ATR-FTIR、XPS測試表明，在側(cè)鏈含量較低時，確實發(fā)生了烷氧基向表面富集的情況，但當側(cè)鏈含量達到50％后，這種富集過程減緩，表面的側(cè)鏈增量完全由組分差異引起。同時，摩擦和熱處理主要是通過影響表面?zhèn)孺満考皞?cè)鏈狀態(tài)達到影響預傾角的目的的。 在摩擦處理后，PI表面形貌發(fā)生了很大的變化，處理后沿著摩擦方向出現(xiàn)了30-100nm的微溝槽，高度大概為18nm，這種溝槽是由摩擦引起的。 綜合上述各種表征的結(jié)果