液晶交聯(lián)劑的制備及其性能研究.pdf

1、本文在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成具有液晶特性的交聯(lián)劑，期望實(shí)現(xiàn)液晶彈性體交聯(lián)度及單疇的控制，最終制備具有單疇向列相結(jié)構(gòu)的聚甲基乙烯基硅氧烷液晶彈性體。研究內(nèi)容主要包括：設(shè)計(jì)并合成了四種不同類型的交聯(lián)劑單體，分別為4，4'-雙(10-十一烯酸)聯(lián)苯酯，4,4'-雙(10-十一烯酰胺)聯(lián)苯，對(duì)，對(duì)'-雙(10-十一烯酰胺)二苯-甲烷，4,4'-雙(10-十一烯酸酯)苯甲酸苯酯。其中4，4'-雙(10-十一烯酸)聯(lián)苯酯和4,4'-雙(

2、10-十一烯酸酯)苯甲酸苯酯為向列相液晶單體。以柔性聚甲基乙烯基硅氧烷為主鏈，分別將兩種液晶交聯(lián)劑按照不同比例進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，合成四個(gè)系列的彈性體。所合成的液晶交聯(lián)劑及對(duì)彈性體工藝的探索在國內(nèi)外均未見報(bào)道。采用IR，DSC和POM對(duì)所合成的交聯(lián)劑單體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與性能的研究；研究了液晶交聯(lián)劑的加入對(duì)彈性體的影響，對(duì)所合成的彈性體進(jìn)行了凝膠含量、力學(xué)性能測(cè)試，并探討了合成彈性體的比較可行的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：　　(1)交聯(lián)劑4,4'-雙

3、(10-十一烯酸)聯(lián)苯酯和4，4'-雙(10-十一烯酸酯)苯甲酸苯酯均為熱致雙向液晶特性的向列相液晶交聯(lián)劑。4，4'-雙(10-十一烯酸)聯(lián)苯酯在升降溫過程中呈現(xiàn)紋影織構(gòu)，其熔點(diǎn)為78.62℃，清亮點(diǎn)為108.38℃，液晶相寬為29.76℃。4，4'-雙(10-十一烯酸酯)苯甲酸苯酯在升降溫過程中呈現(xiàn)絲狀織構(gòu)，其熔點(diǎn)為22.13℃，清亮點(diǎn)為93.84℃，液晶相寬為71.71℃。交聯(lián)劑4，4'-雙(10-十一烯酰胺)聯(lián)苯和對(duì)，對(duì)'-雙(1

4、0-十一烯酰胺)二苯-甲烷均僅有一個(gè)熱吸收峰，不具有熱致液晶特性。 (2)加入液晶交聯(lián)劑的聚甲基乙烯基硅氧烷彈性體體系中，BPO的加入量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間均對(duì)凝膠含量有較大的影響，BPO的加入量0.5﹪，反應(yīng)溫度120℃，反應(yīng)時(shí)間30min可實(shí)現(xiàn)很合適的交聯(lián)；相比于單一的聚甲基乙烯基硅氧烷彈性體體系，加入交聯(lián)劑的聚甲基乙烯基硅氧烷彈性體具有低的凝膠含量，大的斷裂伸長率(即交聯(lián)劑量越大，凝膠含量越低，斷裂伸長率越大)。在交聯(lián)劑的

5、加入量為10﹪時(shí)，斷裂伸長率是單一聚甲基乙烯基硅氧烷彈性體體系的200倍以上。 (3)只有當(dāng)液晶交聯(lián)劑量的加入量高于10﹪時(shí)，聚甲基乙烯基硅氧烷彈性體具有液晶特性，且具有和相對(duì)應(yīng)液晶相同的液晶相態(tài)；液晶交聯(lián)劑的加入會(huì)降低其自身的相轉(zhuǎn)變溫度，4，4'-雙(10-十一烯酸)聯(lián)苯酯和4，4'-雙(10-十一烯酸酯)苯甲酸苯酯的相轉(zhuǎn)變溫度分別由108.38℃降為103.12℃，由78.62℃降為68.96℃，這是由于聚甲基乙烯基硅氧烷柔