離子自組裝光響應高分子材料的制備及應用研究.pdf

1、光響應高分子材料由于其在液晶顯示、信息儲存、光學器件等高新技術領域的潛在應用，近幾年受到了廣泛關注。線性偏振紫外光（LPUV）輻照光響應聚合物膜，使薄膜具有表面各向異性。目前，制備光響應高分子材料的途徑主要包括染料摻雜聚合物和各種共價聚合等方法。然而，摻雜方法由于相容性問題通常染料摻雜量不高，并且光誘導取向的穩(wěn)定性差；共價光響應材料光學性能優(yōu)良但合成過程繁瑣復雜，需多步反應，最終產率很低。因此設計合成性能優(yōu)良的光響應聚合物滿足不同應用需

2、要，仍是當前的緊要目標。離子自組裝主要利用庫侖作用將相反電荷的構筑單元結合在一起，因此可以根據(jù)實際需要，通過不同構筑單元的選擇，精確裁剪復合物的結構；并且該方法簡便、環(huán)境友好。所以，離子自組裝技術為開發(fā)和設計具有獨特光物理化學性能的光響應高分子材料提供了良好的解決方案。本論文利用離子自組裝技術分別合成了光交聯(lián)型光響應高分子材料，光交聯(lián)和光異構雙功能基團光響應高分子材料，詳細研究了其光響應性及對液晶取向的有效性，為新型高性能光響應材料的設

3、計合成提供了新思路。具體如下所述。 1. 基于離子自組裝的光交聯(lián)型光響應高分子材料的制備 基于離子自組裝技術設計合成了肉桂酸類光交聯(lián)型液晶光控材料。該復合物材料通過離子偶合聚乙烯苯磺酸鈉與季銨端基的肉桂酸甲酯制得。根據(jù)烷基鏈間隔長度的不同，6或12個亞甲基單元分別得到的高聚物復合物為PCAM6和 PCAM12。通過傅立葉變換紅外、核核磁共振譜證實了該復合物的形成。研究了偏振脈沖激光輻照下復合物材料的光交聯(lián)性能和光誘導取向

4、行為。取向研究發(fā)現(xiàn)，較長的柔性間隔有利于肉桂基團的光異構化，從而用二向色性值評價的PCAM12膜的光誘導取向度高于PCAM6光控取向膜的水平。另外在交聯(lián)性光學各向異性PCAM12膜上實現(xiàn)了液晶分子穩(wěn)定均勻的排列。 2. 基于離子自組裝的光交聯(lián)和光異構雙功能基團光響應高分子材料的制備 本部分提出了雙功能基團組裝技術。將不同比例的偶氮單元和肉桂酸單元分別作為雙功能側鏈通過離子自組裝技術接枝到聚乙烯苯磺酸鈉主鏈上，制備了系列雙