蓝相液晶的制备及响应性研究

发布时间：2020-01-31 08:49

【摘要】：智能材料是能够对外界环境的刺激,做出分析、处理、判断,并可以采取一定的方法,对于这种刺激进行响应的材料。蓝相液晶便是一种具有自组装特性,并具有光学各向同性的3D光子晶体材料,其品格参数容易受外界条件影响而发生变化,从而呈现出不同的光电性能。因此,蓝相液晶作为一种具有良好应用前景的响应型光子材料,受到了广泛的关注。目前国内外对蓝相响应性的深入研究,主要以小分子蓝相液晶为研究目标,以电场响应和光响应作为研究重点。本研究以自组装型蓝相网络聚合物为主要研究对象,通过在蓝相液晶体系中引入可聚合酸,利用氢键二聚体的自组装制备蓝相液晶聚合物网络薄膜,并通过盐化处理,得到能够对湿度刺激进行响应的蓝相聚合物网络结构。首先将可聚合酸、可聚合液晶单体、光引发剂及手性添加剂混合制备出蓝相液晶混配物。此后,在适当紫外(UV)光强及温度下,通过光诱导聚合,制备出室温下能够稳定存在的氢键组装型蓝相聚合物薄膜,且此时的蓝相子相态为蓝相Ⅰ。最后,利用四氢呋喃浸泡出小分子形成聚合物网络结构,再经氢氧化钾(KOH)浸泡,使聚合物薄膜打开氢键,完成盐化处理,形成羧酸盐纳孔型的网络聚合物。通过改变未聚合组分所占比例,可获得网孔密度不同的网络聚合物。本研究中,由于样品的吸水,会导致蓝相结构膨胀,从而使得蓝相晶格常数增大,相应的反射波段的红移,反之亦然。研究表明,由于得到的BP网络聚合物的网孔密度有所不同,因此其湿度响应性有明显区别。而同一样品,在不同湿度的条件下,反射波段的迁移量也有所不同。并且,这种类型的蓝相聚合物网络对于湿度变化所表现出的反射光颜色变化是可逆的。同时,乙醇等醇类的加入可以进一步帮助提高湿度响应性。本研究结果表明蓝相聚合物网络光子材料由于其易制备、价格低廉在光学传感器等领域具有巨大的应用潜力。
【图文】：

序列,液晶,液晶状态

逡逑液晶是一中介于固体和液体之间的流体如图１－１所示。在升温过程中，具有液晶逡逑性质的有机物晶体，不会像其他晶体一样，直接由固体烙化成液体，而是会先达到一逡逑个粘稠混浊的状态，即由晶体状态，变成液晶状态，此时的温度，可视作液晶的第一逡逑个烙点Ｔ，，继续加热，，才会有液晶状态变成透明的液体状态，可视作液晶的第二个烙逡逑点Ｔ；，被称之为清亮点（ＣＰ）。在第一个烙点与清亮点之间时，由于溶化的作用，液逡逑晶处于原有序列位置遭到破坏逐步消失，但并不完全消失，同时还保持着分子平行的逡逑状态，是取向有序的。除了个别液晶之外，大部分液晶都是具有不同程度的对称性的。逡逑此时的液晶，既具有液体的各向同性，也具有晶体的有序性；既具有液体的流动性，逡逑也具有晶体的双折姑等效应

近晶相,液晶分子排列,向列相,层内

图１－２液晶分子排列巧意图：ａ为近晶相，ｂ为向列相，ｃ为胆留相逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O753.2;TB381

【相似文献】