Проектирование, синтез и поведение фазы на основе 5-винилбензойной кислоты и углеводородной цепи жидкокристаллических полимеров панциря

Jun-feng Zheng ,  

Ya-ting Wu ,  

Peng Xu ,  

Xiang-kui Ren ,  

Er-qiang Chen ,  

摘要

В конструкции жидкокристаллических полимеров обычно разделяют «эффект избежания» и «эффект панциря», то есть разрабатывают традиционные боковые жидкокристаллические полимеры (SCLCPs) на основе первого, а жидкокристаллические полимеры (MJLCPs) на основе; последнего.Кроме того, наиболее широко исследуемая семья MJLCPs построена на 2-винилбензойной кислоте, но синтез 2-винилбензойной кислоты начинается с выборочного окисления исходного материала 2,4-диметилбензойной кислоты, имеет много стадий и низкую выход. Для решения этих двух проблем в данном проекте предполагается использование совместно «эффект избежания» и «эффект панциря», для разработки новой системы MJLCPs на основе 5-винило-метабензойной кислоты. Мы синтезировали поли (5-винило-метабензойноый метилэфир) (P_{3,5}'-m, m число углеродных атомов в укороченной цепи, m = 4, 5, 6). Укороченная цепь оканчивается тертиарным бутилом и между эфиром; промежутки -(CH_{2})_x- (x = 0, 1, 2). В конструкции P_{3,5}'-m тертиарный бутил предполагается жёстким базисным замедителем , а -(CH_{2})_x;- предполагается мягким интервальным замедителем. Исследование поляризационного оптическоого микроскопа (PLM) и одномерного рентгена (1D XRD) показали, что P_{3,5}'-4 и P_{3,5}'-6 были аморфными полимерами, а P_{3,5}'-5 был в устойчивой гексагональной колончатой жидкокристаллической фазе (Φ_H) от комнатной температуры до распада образца, объявливая жидкокристаллические свойства. Мы считаем, что в отличие от P_{3,5}'-4, интервальный -(CH_{2})_- в P_{3,5}'-5 улучшил движущую способность тертиарного бутила, улучшил «эффект панциря» основной цепи, то есть вклад энтропии «эффект транспортировки». Таким образом, образование супрамолекулярной колонки P_{3,5}'-5 источник происходит из кооперации эффекта избежания и эффекта панциря. Результаты двумерной XRD показали, что одномерная колонки P_{3,5}'-5 выглядят трёхмерно центрированной (Φ_H) и имеют превосходную способность к направленному формованию. Результаты XRD и молекулярного моделирования показали, что P_{3,5}'-5 формирует одиночную колонку, отличную от предварительно синтезированной P_{3,5}-m. P_{3,5}-m (m = 8⁓18) имеет линейные углеводородные цепи и образует двойные колонки. Дизайн P_{3,5}'-5 отражает совместную единую организацию эффекта избежания и эффекта панциря; P_{3,5}'-5, основанный на легко допускаемой 5-винилбензойной кислоте, обладает простой химической структурой и превосходной способностью направленного формования; P_{3,5}'-m и P_{3,5}-m отличаются только с техпортретами углеводородной цепи, а количество супрамолекулярных колонок различается. Данная работа предоставляет новые идеи для дизайна MJLCPs, их промышленного применения и дозирования колонок супрамолекулярных структур.

关键词

эффект панциря; эффект избежания; жидкокристаллические полимеры панциря; одиночная колонка

阅读全文