熱致液晶高分子的組成及合成工藝研究.pdf

1、復旦大學博士學位論文熱致液晶高分子的組成及合成工藝研究姓名：潘欣蔚申請學位級別：博士專業(yè)：材料物理與化學指導教師：卜海山20051112復旦大學博士學位論文的活動性，等溫結晶時的退火效應更明顯、結構演變更迅速。由外推法求得的熱力學參數(shù)表明：液晶共聚酯K和L具有高平衡熔點、低轉變焓和熵，這反映了主鏈液晶高分子鏈的不規(guī)整性、高剛性以及構象無序晶的生成等特征。3本論文首次研究了熱致液晶高分子的固態(tài)聚合(SSP)，發(fā)現(xiàn)液晶共聚酯(ABA／HQA

2、／NDA／TA=50／25／15／10)在固態(tài)聚合前后的條帶織構和力學性能有明顯變化。研究了反應溫度、反應時間、粒子尺寸、氮氣流量等因素對液晶共聚酯固態(tài)聚合的影響，對反應的控制機理進行了討論。采用比濃對數(shù)粘度(Z礦)和熔點(％)的測量，表征熱致液晶高分子的固態(tài)聚合產物的分子量，取得了很好的結果。研究表明：在一定分子量范圍內，熔點隨聚合時間延長而增加，最終趨向于一平衡值；而比濃對數(shù)粘度可以在更寬的分子量范圍內隨聚合時間延長而增加。顯然，Z

3、礦和乙的增加表明固態(tài)聚合過程中共聚酯的分子量得到顯著提高。4借鑒了PET聚酯固態(tài)聚合模型和文獻提出的芳族熱致液晶高分子熔融縮聚的動力學機理的研究結果，本文首次建立了可逆化學反應和小分子擴散共同控制的動力學模型：包括引起鏈增長的主要可逆縮聚反應一酸解反應和小分子副產物醋酸的物理擴散過程的動力學模型。模擬計算了全芳族熱致液晶共聚酯(ABA／HQA／NDA／TA)的固態(tài)聚合。理論計算清晰地描繪了固體顆粒內部各點從中心到表面，小分子醋酸的濃度、

4、羧端基濃度、液晶共聚酯分子量隨反應時間變化的圖景，以及反應溫度、氮氣流量、粒子尺寸的影響。模擬結果與實驗現(xiàn)象基本相符，這一研究為固態(tài)聚合工業(yè)生產和工藝的設計提供了初步的理論依據(jù)。5液晶共聚酯的固態(tài)聚合反應的具體控制機理隨著反應條件的不同而改變，反應溫度、反應時間、氮氣流量和粒子大小等都會引起控制機理的變化。當反應溫度很低時，SSP反應主要是由化學反應控制。隨著反應溫度提高，固態(tài)聚合反應變?yōu)橛尚》肿痈碑a物的擴散過程控制：對于粒子尺寸很大的