支链对基于聚环氧乙烷链的刚柔嵌段液晶低聚物自组装结构的影响

【摘要】：获得纳米尺寸的新型超分子材料以及研究这些结构的性质受到人们的广泛关注,由刚性芳香核及柔性链组成的刚棒-线团三嵌段低聚物能在纳米尺度上自组装出多种纳米液晶超分子结构。本论文设计合成了一系列T型,H型,直线型的刚棒-线团三嵌段液晶低聚物,并研究了这些分子在固态、液晶态和溶液中的自组装行为,主要讨论了在刚柔界面引入支链对这类三嵌段液晶低聚物自组装结构的影响。 对含有二苯并吩嗪的T型刚棒线团三嵌段低聚物,从改变刚棒末端的聚环氧乙烷链长度,改变刚棒顶端烷基链的长度,在刚棒和柔性链界面引入甲基等支链方面对其自组装结构的影响进行了研究,研究结果表明：(1)随着聚环氧乙烷链的增长,分子固态时的自组装结构由层状到矩形柱状；(2)T型刚棒中心引入不同长度的烷基链,使分子自组装结构形成了六方穿孔层状结构或倾斜柱状结构；(3)随着T型分子刚柔界面侧甲基的引入,固态时自组装结构由层状结构、矩形柱状结构到三维体心四方结构。 对于一系列π-共轭的倾斜的H型刚棒-线团低聚物自组装行为的研究结果表明：(1)H型分子随着柔性链的增长,固态时分子的自组装结构由层状到倾斜柱状；(2)随着H型分子刚柔界面侧甲基的引入,固态时自组装结构由一维层状,二维倾斜柱状到三维体心四方结构。 对于在刚柔界面含有侧甲基的四个系列的直线型刚棒-线团三嵌段液晶分子,通过调控柔性链体积分数和刚棒嵌段中心支链的长度,可以在液晶态时控制三维超分子纳米结构的形成,研究结果表明：随着刚柔界面甲基支链的引入,液晶态时自组装结构由六方穿孔层状结构到六方紧密堆积结构、由矩形柱状结构到体心四方结构、由六方穿孔层状结构到双连续立方结构、由六方穿孔层状结构到体心四方结构、由倾斜柱状结构到体心四方结构。 【关键词】：液晶 自组装 刚棒-线团 三嵌段 低聚物 超分子纳米结构
【学位授予单位】：延边大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O631.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 液晶11-14
• 1.2 自组装简述14-16
• 1.3 刚棒-线团分子自组装16-20
• 1.3.1 刚棒-线团分子介绍16-17
• 1.3.2 刚棒-线团分子的自组装形态17-18
• 1.3.3 刚棒-线团分子热力学性质研究方法18-20
• 1.4 立题思想20-22
• 第二章 含T型,H型刚棒构筑单元的刚棒-线团分子的合成及自组装性质研究22-81
• 2.1 基于多醚链的刚棒-线团低聚物的液晶结构研究进展22-28
• 2.2 本章研究目的28-29
• 2.3 T型刚棒-线团分子的合成及自组装聚集体结构研究29-60
• 2.3.1 实验部分29-39
• 2.3.2 结果与讨论39-60
• 2.4 H型刚棒-线团分子的合成及自组装聚集体结构研究60-81
• 2.4.1 实验部分60-67
• 2.4.2 结果与讨论67-78
• 2.4.3 小结78-81
• 第三章 基于刚柔界面含有侧甲基的直线型刚棒-线团分子液晶自组装成三维聚集体81-166
• 3.1 侧链对刚棒-线团分子自组装结构影响的研究进展81-86
• 3.2 本章研究目的86
• 3.3 以五个联苯作为刚性部分的刚棒-线团分子的合成及自组装86-115
• 3.3.1 实验部分86-91
• 3.3.2 结果与讨论91-115
• 3.4 以对三联苯为刚性中心,并连有两个联苯作为刚棒嵌段的刚棒-线团液晶低聚物的合成及自组装115-133
• 3.4.1 实验部分115-117
• 3.4.2 结果与讨论117-133
• 3.5 以三个联苯作为刚性嵌段的刚棒-线团液晶低聚物聚集体结构研究133-149
• 3.5.1 实验部分133-135
• 3.5.2 结果与讨论135-149
• 3.6 以OPE作为刚棒嵌段的直线型刚棒-线团液晶低聚物聚集体结构研究149-164
• 3.6.1 实验部分149-151
• 3.6.2 结果与讨论151-164
• 3.7 本章小结164-166
• 第四章 结论166-167
• 参考文献167-174
• 致谢174-175
• 博士期间发表的论文175-176
• 附录176-248

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