Abstract
液晶聚合物無論在合成或者是在應用上, 教師非常值得研究的課題。本研究之主要目的即是合成功能性側鏈液晶聚合物, 整個研究包括含冠醚與含偶氮苯兩系列之側鏈液晶高分子的合成與性質探討。含冠醚側鏈液晶聚合物之合成, 係以 benzo-15-crown-5 為起始物, 在此冠醚之苯環上導入羧酸基或醛基, 再利用羧酸基或醛基合成出十種含有不同液晶基 (mesogen)與間距 (spacer) 的體, 再將單體接枝到共聚矽氧烷之高分子鏈上, 而得到十種聚合物。所合成的單體與聚合物均以氫核磁共振光譜儀( -NMR)、紫外光譜儀 (UV) 、紅外光譜儀 (IR) 與元素分析 (EA) 鑑定基結構和以微差掃描卡計 (DSC)、偏光顯微鏡 (POM)來鑑定液晶相。結果顯示, 所合成的單體中含有biphenyl及2, 5-disubstituted-1, 3-dioxane 類液晶基的四種單體可顯現向列型 (nematic)液晶相, 其餘則僅具結晶相, 而其所合成的聚合手中有八種可顯現nematic 液晶相, 其中具有短的柔軟間距者, 因冠醚基所占有的空間相當大, 使得分子排列較難, 其液晶相較難觀察。含偶氮苯色素側鏈液晶高分子之合成, 係先合成4- (40hydroxy-phenylazo)benzonitrile, 再藉醚化反應接上不同長度的間距而得到三種單體, 同時並合成2- (4-cyanophenyl)-5- (10-undecenyl)-1, 3-dioxane, 最後將前面合成的偶氮色素單體與1, 3-dioxane單體分別以不同之比例共同接枝到聚矽氧烷上, 而得到九種不同共聚矽氧烷。所合成的單體與聚合物均以 -NMR、UV、IR與EA鑑定其結構並以DSC、POM來鑑定液晶相。結果顯示單體中含有以4-phenylazo-benzo-nitrile 為液晶基者可顯現nematic 液晶相, 所合成的聚合物係以1, 3-dioxane類液晶基為主體, 少量偶氮苯色素的導入, 使原先僅含1, 3 dioxane液晶基於側鏈的聚矽氧烷, 基所具有之smectic A 液晶相 [29] 轉變為 nematic液晶相。原因是所加入的偶氮苯色素與1, 3-dioxane類液晶基排列的規則性。而其其玻璃轉移溫度有隨覂偶氮苯色素含量增加而升高的趨勢, 而等方向性溫度則隨偶氮苯色素含量增加而降低。