離子自組裝光響應(yīng)高分子材料的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、光響應(yīng)高分子材料由于其在液晶顯示、信息儲(chǔ)存、光學(xué)器件等高新技術(shù)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，近幾年受到了廣泛關(guān)注。線性偏振紫外光（LPUV）輻照光響應(yīng)聚合物膜，使薄膜具有表面各向異性。目前，制備光響應(yīng)高分子材料的途徑主要包括染料摻雜聚合物和各種共價(jià)聚合等方法。然而，摻雜方法由于相容性問題通常染料摻雜量不高，并且光誘導(dǎo)取向的穩(wěn)定性差；共價(jià)光響應(yīng)材料光學(xué)性能優(yōu)良但合成過程繁瑣復(fù)雜，需多步反應(yīng)，最終產(chǎn)率很低。因此設(shè)計(jì)合成性能優(yōu)良的光響應(yīng)聚合物滿足不同應(yīng)用需

2、要，仍是當(dāng)前的緊要目標(biāo)。離子自組裝主要利用庫侖作用將相反電荷的構(gòu)筑單元結(jié)合在一起，因此可以根據(jù)實(shí)際需要，通過不同構(gòu)筑單元的選擇，精確裁剪復(fù)合物的結(jié)構(gòu)；并且該方法簡便、環(huán)境友好。所以，離子自組裝技術(shù)為開發(fā)和設(shè)計(jì)具有獨(dú)特光物理化學(xué)性能的光響應(yīng)高分子材料提供了良好的解決方案。本論文利用離子自組裝技術(shù)分別合成了光交聯(lián)型光響應(yīng)高分子材料，光交聯(lián)和光異構(gòu)雙功能基團(tuán)光響應(yīng)高分子材料，詳細(xì)研究了其光響應(yīng)性及對液晶取向的有效性，為新型高性能光響應(yīng)材料的設(shè)

3、計(jì)合成提供了新思路。具體如下所述。 1. 基于離子自組裝的光交聯(lián)型光響應(yīng)高分子材料的制備 基于離子自組裝技術(shù)設(shè)計(jì)合成了肉桂酸類光交聯(lián)型液晶光控材料。該復(fù)合物材料通過離子偶合聚乙烯苯磺酸鈉與季銨端基的肉桂酸甲酯制得。根據(jù)烷基鏈間隔長度的不同，6或12個(gè)亞甲基單元分別得到的高聚物復(fù)合物為PCAM6和 PCAM12。通過傅立葉變換紅外、核核磁共振譜證實(shí)了該復(fù)合物的形成。研究了偏振脈沖激光輻照下復(fù)合物材料的光交聯(lián)性能和光誘導(dǎo)取向

4、行為。取向研究發(fā)現(xiàn)，較長的柔性間隔有利于肉桂基團(tuán)的光異構(gòu)化，從而用二向色性值評價(jià)的PCAM12膜的光誘導(dǎo)取向度高于PCAM6光控取向膜的水平。另外在交聯(lián)性光學(xué)各向異性PCAM12膜上實(shí)現(xiàn)了液晶分子穩(wěn)定均勻的排列。 2. 基于離子自組裝的光交聯(lián)和光異構(gòu)雙功能基團(tuán)光響應(yīng)高分子材料的制備 本部分提出了雙功能基團(tuán)組裝技術(shù)。將不同比例的偶氮單元和肉桂酸單元分別作為雙功能側(cè)鏈通過離子自組裝技術(shù)接枝到聚乙烯苯磺酸鈉主鏈上，制備了系列雙