侧链型芳香族偶氮基聚氨酯的合成及其液晶态的研究.pdfVIP

2003年 l2月 安徽大学学报 (自然科学版) December2003 第 27卷 第 4期 JournalofAnhuiUniversityNatural ScienceEdition Vo1．27No．4 侧链型芳香族偶氮基 聚氨酯的合成及其液晶态的研究 章于川 ，范程士，杭德余 ，黎 群 ，沈效峰 ，姚海波 (安徽大学 化学化工学院 ，安徽 合肥 230039) 摘 要 ：采取两步法合成侧链型芳香族偶氮基聚氨酯 ，并应用 FT—IR、VPO、DSC和 TPOM 表征聚氨酯 的结构及液 晶性 。MDI系列 聚氨酯 由于其 主链刚性较大 ，不 出现液 晶相 ，而 HDI 系列聚氨酯则可 出现液 晶相 ，并 随着 由扩链剂 引入 主链 的 “柔性 间隔基 ”的柔性 和长度增加 ， “去偶 ”作用增强 ，其液 晶相 的转变温度和有序性也随之提高 。 关键词 ：侧链型聚氨酯 ；芳香族偶氮介 晶基元 ；热致性液 晶；去偶作用 ；液 晶相转变温度 ； 织构 中图分类号：O631．1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—2162(2003)04—0073—05 0 引 言 侧链型芳香族偶氮聚合物可显示液 晶性 、非线性光学性 、光致变色性 以及其它光响应 的 特性 ，因此它作为一类很有潜力 的信息光 电子功能材料得到 了新材料研究领域的高度重视 ， 并正在逐步显示 出其重要 的意义 I3。其 中侧链型芳香族偶氮基聚氨酯 ，因其分子链 的组 成与结构设计可通过相对较简便的聚氨酯合成方法进行控制与实现 ，以及聚氨酯本身所具 有 的优 良性能，近年来 已引起 了国内外功能材料研究工作者 的关注 。 笔者在合成 了一系列在 4位取代 基不 同 的4一(N，N一二 羟 乙基 )胺 基偶氮苯单 体 (HOCH2CH2)2N一 ＼ ／ ——N=N—— 一X，X=一NO2一Br，一C1，一CH3，一OCH3基 础上 ，选择 了4一(N、N一二羟 乙基)胺基 一4一硝基偶氮苯 (DR一19)作为引入侧链偶氮基 的单体 ，与 1，6一己二异氰酸酯 (HDI)、4，4’一二苯基 甲烷二异氰酸酯 (MDI)以及扩链剂 1，4 一 丁二醇 (BD)、三缩 四乙二醇 (rIE’G)、聚 乙二醇 (PEG400)等 ，通过两步法溶液聚合得到侧链 型芳香族偶氮基聚氨酯 (简称聚氨酯 PU)，对其结构进行 了表征并研究了它们 的液 晶态 。 1 实验部分 1．1 主要试剂与 原料 N，N一二 甲基 甲酰胺 (DMF)AR 上海五联化工厂 ，三缩 四乙二醇 (TEG)CP上海化学试 剂三厂 ，聚乙二醇 (一M=400，PEG4o0)AR上海化学试剂公司，1，4一丁二醇 (BD)CP 上海化学 收稿 日期 ：2003—05—16 基金项 目：安徽省科技厅 “十 ·五 ”攻关基金资助项 目(200183) 作者简介 ：章于川 (1946一)，男，安徽庐江人 ，安徽大学教授 ，硕士生导师 74 安徽大学学报 (自然科学版) 第 27卷 试剂公司，以上试剂均经脱水处理 ；1，6一己二异氰酸酯 (HDI)进 口分装 ，4，4一二苯 甲烷二 异氰酸酯 (MDI)工业 品 德 国 Bayer公司，两种二异氰酸酯均经减压重蒸处理 ；4一N，N一(二 羟乙基)胺基 一4一硝基偶氮苯 (DR一19)按文献 [6自己合成 ；二月桂酸二丁基锡 (sn含量 17％一19％)南开大学分校特种试剂厂 ；95％乙醇 AR 上海振兴化工一厂 。 1．2 芳香族偶氮基聚氨酯合成 采用两步法溶液聚合合成聚氨酯 ，反应原理 ： 第一步预聚反应 ： o 0 20CNRNCO+HOCHcH2c H— _F OCNRNHCOCH2C RNC0