论文部分内容阅读
偶氮苯基团是一种典型的光活性官能团,在一定波长的光或热的作用下,会发生可逆的顺反异构化转变,伴随着生色团自身的几何尺寸以及偶极矩等物理化学性质的改变。偶氮苯聚合物不仅具有偶氮苯基团独特的光响应性能,还同时具有高分子材料优异的稳定性和力学加工等性能,其中侧链型偶氮苯聚合物由于合成方法简单、分子结构灵活多变等优势,受到人们的广泛关注。设计合成新型侧链型偶氮苯聚合物,研究不同的分子结构和化学组成对聚合物光致异构特性的影响,考察聚合物的液晶性能,自组装形成的纳米结构与其光响应性能之间的联系,对于拓展侧链型偶氮苯聚合物在光学材料、液晶材料、药物控释以及纳米材料等领域的应用,具有重要的意义。本论文设计并合成了一系列侧链型偶氮苯嵌段共聚物／三杂臂星型共聚物,对聚合物独特的光致异构行为进行了详细的研究,主要内容包括以下三个部分：(1)采用RAFT聚合制备了coil-rod型PGMA-b-PAzoMA二嵌段共聚物,研究聚合物的化学结构和分子量对其热致液晶性能和光响应性能的影响。考察了在新制旋涂膜、退火膜和交联膜三种类型的聚合物薄膜中的偶氮苯生色团的光致异构化行为,研究聚合物不同的相结构与光致异构特性间的关系。(2)首次将侧链型偶氮苯聚合物PAzoMA作为支链引入到ABC三杂臂星型共聚物体系中,以环氧氯丙烷为“核”,联合click反应和ATRP聚合成功制备了含有不同长度的PS和PAzoMA支链的两亲性(MPEG)(PS)(PAzoMA)三杂臂星型共聚物。对于聚合物的分子结构和化学组成与其液晶性能和光致异构特性之间的关系进行了详细的研究。考察聚合物星型拓扑结构对于其微相分离和自组装行为的影响,发现(MPEG)(PS)(PAzoMA).三杂臂星型共聚物可以在水溶液中自组装形成3种不同形态的碗状聚集体,并进一步探索了聚合物自组装的纳米结构与其光响应性能间的关系。利用静态呼吸图法制备了聚合物的蜂窝状多孔薄膜,考察了偶氮苯的光致取向对于薄膜表面多孔结构的影响。(3)采用相似的反应路线,设计并合成了一系列含有PBLG刚性支链的(MPEG)(PAzoMA)(PBLG)三杂臂星型共聚物,考察了聚合物的结构和化学组成对其液晶性和光致异构性能的影响。主要研究聚合物的星型拓扑结构以及样品中PBLG刚性支链的存在对于其在水溶液中的自组装行为的影响,并探索了这种纳米聚集体与聚合物光响应性能之间的关系,发现含有较短的PAzoMA支链(DP=57)的三杂臂星型共聚物(MPEG)(PAzoMA)(PBLG)可以在水溶液中自组装形成比较新颖的串有小球的梭形聚集体结构。利用SEM观察聚合物蜂窝状多孔薄膜的表面形貌以及其在线偏振光诱导下的拉伸形变。