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文獻的基礎上，設計合成具有液晶特性的交聯(lián)劑，期望實現(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構的聚甲基乙烯基硅氧烷液晶彈性體。研究內容主要包括：設計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，對'-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)劑按照不同比例進行接枝共聚反應，合成四個系列的彈性體。所合成的液晶交聯(lián)劑及對彈性體工藝的探索在國內外均未見報道。采用IR，DSC和POM對所合成的交聯(lián)劑單體進行了結構與性能的研究；研究了液晶交聯(lián)劑的加入對彈性體的影響，對所合成的彈性體進行了凝膠含量、力學性能測試，并探討了合成彈性體的比較可行的方法。實驗結果表明：　　(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，其熔點為78.62℃，清亮點為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，其熔點為22.13℃，清亮點為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，對'-雙(1

4、0-十一烯酰胺)二苯-甲烷均僅有一個熱吸收峰，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、反應溫度和反應時間均對凝膠含量有較大的影響，BPO的加入量0.5﹪，反應溫度120℃，反應時間30min可實現(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，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)只有當液晶交聯(lián)劑量的加入量高于10﹪時，聚甲基乙烯基硅氧烷彈性體具有液晶特性，且具有和相對應液晶相同的液晶相態(tài)；液晶交聯(lián)劑的加入會降低其自身的相轉變溫度，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