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本论文首先设计合成了一系列具有环状侧基结构的烯类液晶高分子,研究了这类高分子液晶性的来源以及结构对其相态性质的影响;接着用低聚亚乙氧基链段代替烷基链,研究了环状侧基刚柔性对聚合物相态性质的影响:最后尝试了在环状侧基中引入对外界刺激具有响应性的基团,二硫键和偶氮苯,以实现通过化学的方法调控该新型液晶高分子的结构和性质。 1.通过自由基聚合的方法合成了一系列带有环状侧基的新型烯类聚合物聚(环状乙烯基对苯二甲酸-α,ω-亚烷基酯)PAVT-n,其中n(=10-14,16),代表侧基环内亚甲基的数量。尽管聚合物的重复单元中没有任何传统液晶基元,对于n=10-13的PAVT-n,当聚合物分子量足够大时,在本体中可以形成六方柱状相(ΦH),并且其相态性质与侧基环的尺寸以及聚合物的分子量大小有关;而当n=14和16时,PAVT-n不具有液晶性。含有线形侧基的聚(乙烯基对苯二甲酸双烷基酯)PDAVT-n,其中n(=1-6,8,10和12)代表侧基中烷基尾链的碳数,可以看作是PAVT-n侧基环被打开的结构的对应体。PAVT-n与其相比,Tg高出100℃、具有较大的构象保持长度、并且形成液晶相的最低重复单元数只有30。此外,PDAVT-n在升温到Tg以上时首先进入各向同性相,在后续升温过程中逐渐进入液晶相;而当PAVT-n的温度超过Tg时,立刻进入液晶相。我们认为,在环状侧基与主链之间存在强烈的空间相互作用,这是PAVT-n可以形成液晶有序体系的原因;而PDAVT-n形成液晶相是熵驱动的过程。 2.通过自由基聚合的方法合成了一系列带有环状侧基的新型烯类聚合物,聚(环状乙烯基对苯二甲酸低聚乙二醇酯)PEOT-n,其中n(=4-7)代表侧基环内亚乙氧基的数量。尽管聚合物的重复单元中没有任何传统液晶基元,对于PEOT-4,在本体中可以形成向列相(ΦN);PEOT-5和PEOT-6都不具有液晶性。由于低聚亚乙氧基(EO)链段的柔性强于烷基链,与具有烷基链的相似物PAVT相比,PEOT具有较低的Tg以及较小的构象保持长度。尽管EO链要比烷基链更加柔顺,PEOT-4中环状侧基与主链之间也存在强烈的空间相互作用,使PEOT-4具有十分伸展的主链构象。和其它具有EO链的体系相似,PEOT可以和一些金属盐进行复合,但是金属盐对复合物热性质的影响并不相同。 3.首先通过自由基聚合的方法合成了两种含有二硫键结构的环状侧基烯类聚合物聚[环状乙烯基对苯二甲酸(5,5-二硫代二戊)酯](PDST-5)和聚[环状乙烯基对苯二甲酸(6,6-二硫代二己)酯](PDST-6)。两者均不具有液晶性,并且PDST-5侧基中的二硫键因为小环的张力作用在聚合过程中被破坏。其后尝试合成含有偶氮苯结构的环状侧基单体,但是并没有得到目标分子。原因来自两个方面,单体的前驱物溶解性差以及两种刚性基团乙烯基对苯二甲酰与偶氮苯之间的排斥作用。