论文部分内容阅读
一般的液晶单体无法满足光电显示材料和高档液晶材料的性能要求。近年来研究发现新型的萘环衍生物类液晶化合物具有优越的物理性能,已经成为显示用液晶材料研究的热点领域。含萘液晶材料以其改变了传统液晶单环骨架的特点及优越的光电性能受到了越来越多的关注。因为萘环衍生物类液晶添加到混合液晶中不仅相容性好,而且可以达到宽液晶相温度范围、大介电各向异性、低阈值电压等性能要求,部分性能更胜于应用广泛的环己烷类高档液晶。可以预见该类化合物作为实用性强的液晶材料具有较大的应用前景。本文研究的就是含萘的液晶材料,将含萘的非液晶单体与液晶单体和硅烷接枝共聚,最终得到三个系列的具有液晶性能的聚合物。实验结果表明,在液晶中引入萘环,可以获得较宽的液晶区间。据文献报道,人们较多研究的是含萘的液晶单体,而本文研究的是含萘的侧链液晶聚合物,因此本实验具有很好的理论价值和研究意义。本文合成了六种单体:即4-烯丙氧基苯甲酸-4’-乙酸联苯酯(M1)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-己酸联苯酯(M2)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-羟基-α,α’-二甲基苄连氮联苯酯(M3)、4-烯丙氧基苯甲酸-4’-乙酸-α,α’-二甲基苄连氮联苯酯(M4)、2-烯丙氧基苯甲酸-7-羟基萘酯(M5)、2-烯丙氧基苯甲酸-7-乙酸萘酯(M6)。然后从M1、M2和M3分别选取一种与M6还有聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)进行接枝共聚,得到含萘的侧链液晶聚合物P1、P2和P3系列。经过红外光谱仪(IR)、差示扫描量热计(DSC)和偏光显微镜(POM)测试,实验结果如下:(1)经过IR分析,所有的单体和聚合物符合分子设计。(2)经过DSC分析,单体M1-M4为液晶单体。M1的液晶区间为114 ℃-260 ℃;M2为 92℃-102℃-163℃-244℃,有液晶织构的改变;M3为 174℃-281℃;M4为 181℃-278℃。含萘单体M5和M6无液晶性,熔点分别为140℃和117℃。聚合物P1、P2和P3系列均有玻璃化转变(Tg),并且每个系列最宽的液晶区间分别为120 ℃、205 ℃和176℃。P1系列Tg除M6的摩尔比含量在10%时都增大,Ti均增大。P2系列Tg除M6的摩尔比含量在1%时都增大,Ti变化无规律。P3系列Tg当M6的摩尔比含量在0%-10%时增大,在15%-20%时基本不变外,Ti先升高后降低。含萘非液晶单体的引入,拓宽了三个系列的液晶区间。(3)经过POM分析,发现单体M1、M3、M4为热致互变向列相液晶,单体M2为向列-近晶相液晶;聚合物P1系列,为向列相丝状液晶,P2和P3系列为向列相彩色液晶织构。