导　　师： 黄勇

学科专业： G0305

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国科学院化学研究所

摘　　要： 本论文较为系统地研究了溶液浓度、纤维衍生物分子量及其分布和氰乙基取代度以及光聚合温度、聚合过程中的体积收缩率、交联剂含量等因素对乙基氰乙基纤维素/丙烯酸胆甾型液晶复合体系凝聚态结构的影响，并通过偏光显微镜(POM)、透射电镜(TEM)以及紫外-可见光反射光谱仪(UV-VISSPECTROPHOTOMETER)等多种现代分析手段，揭示了大分子胆甾型液晶相的形态结构特征。研究中发现(E-CE)C/AA复合体系形成胆甾型液晶溶液的临界浓度C*受(E-CE)C的分子量和氰乙基取代度的影响。(E-CE)C分子量越高，形成胆甾相液晶的临界浓度越低；氰乙基的取代度越高，则形成胆甾相的临界浓度C*越低。并且胆甾型液晶相的螺距受大分子浓度，分子量以及氰乙基取代度的影响。此外，单体聚合过程中产生的体积收缩和热效应将导致胆甾相最大反射波长紫移，并且对可见光的反射性减弱，选择性降低。复合体系中纤维素衍生物分子量的增大、大分子浓度的增加和加入交联剂可以有效地抑制单体在聚合过程中的体积收缩，进而使聚合前后胆甾相螺距之间的差值减小。同时交联剂的加入还可以降低液晶复合物膜在蒸馏水中的平衡溶胀率，并且随着交联剂浓度的增加，复合物膜的平衡溶胀率呈减小趋势，达到有效地降低液晶复合物膜对蒸馏水的敏感性的作用。聚合温度对复合体系的胆甾相螺距有较大的影响。聚合温度高，单体聚合时产生的体积收缩率增大，导致聚合后的胆甾相螺距紫移。 其次还讨论了该胆甾型液晶溶液复合体系与向列型小分子液晶5CB、胆甾型小分子液晶油烯基胆甾醇碳酸酯CHOLC.共混后的凝聚态结构变化。实验中采用偏光显微镜，扫描电镜以及DSC等方法考察了复合膜制备过程中温度、小分子液晶浓度以及聚合温度对该复合体系形态以及相变温度的影响。 此外，本论文采用POM、SEM、DMA和DSC等多种方法研究了该体系与半结晶聚合物如PCL和EC共混后的复合物膜形态结构。研究中发现PCL的加入对(E-CE)C在AA中胆甾型液晶相形成的临界浓度没有影响，但是在浓度为26WT％的(E-CE)C/AA液晶溶液中，胆甾相的织构会因PCL的加入而发生演变。(E-CE)C含量低于25WT％时的PCL/(E-CE)C共混物薄膜在35℃～45℃间等温结晶均可长成环带球晶，并且环带球晶亮带的宽度随(E-CE)C含量的增加而线性减小。在平面织构的(E-CE)C/AA复合体系中加入PCL，胆甾相的螺距将随着PCL含量的增大而线性减小。而同样可形成胆甾型溶致液晶的纤维素衍生物-乙基纤维素的加入，对(E-CE)C/AA复合体系胆甾相的螺距影响却是不相同的。实验中发现随着EC含量的增加，EC/(E-CE)C/AA液晶复合体系的螺距却呈现出线性增大的趋势。 最后，本论文对侧链含有胆甾型介晶基元的新型纤维素衍生物的合成以及表征进行了初步探索。通过均相溶液反应成功地合成出以HDI为柔性间隔基，末端含有胆甾型介晶基元-胆甾醇的新型纤维素衍生物TGE-10；通过FTIR、13CNMR、DSC、WAXD和POM等方法对产物的结构以及液晶性进行表征发现，这种新型纤维素衍生物可溶于多种有机溶剂中，并且在DCA中，当浓度为24.5WT％，可形成胆甾相液晶。并且随着浓度的提高，液晶织构发生变化，各向异性微区发生融合而增大。当浓度为45WT％时，出现了对可见光的选择性反射。

关 键 词： 乙基氰乙基纤维素 丙烯酸 胆甾相 复合物 聚合物分散液晶 侧链液晶 凝聚态

分 类 号： [O636.11 O631.1]

领　　域： [理学] [理学] [理学] [理学]