Abstract
本研究主要是利用 衍生物－2,6- 二酸合成兩大類的液晶高分子， 為含有不同甲基數(n值, n=2-10)的有序半柔曲液晶聚酯，二為相當低晶度或非晶形的全芳香族液晶共聚合物。前者主要是用來探討液晶高分子之特殊的結晶動力學以及藉由熱電極結構分光儀(TSC/RMA)探討液晶高分子的物理性質與其分子微結構的關係。而後者則是著重在加工的應用上－液晶高分子纖維之製造，同時利用TSC/RMA探討纖維的緩和行為，抽絲條件對纖維機械性質的影響，以及纖維的表面形態學。利用TSC/RMA研究半柔曲液晶聚合物在異方性玻璃態和均方性玻璃態玻璃相轉移和緩和現象，由TSC和DSC得知這些玻璃態(n=7-10)的玻璃轉贖□Tg)約在40-50℃左右，同時有奇－偶效應。此一效應與聚合物結構的組態，即甲基鏈段的cis排列和trans排列與分子的順向行為有關。從RMA試驗的分析可獲得半柔曲液晶高分子在順向排列的玻璃態時具有微結構的不均相(heterogeneity)現象，而且此現象與柔曲鏈的長度有關，亦即甲基鏈段組態和重覆單位上的甲基數，柔曲鏈愈長則相分離的現象愈明顯。另一方面，藉由ρ轉移的Vogelian緩和行為測得甲基鏈段的 maximum fraction space 解說半柔曲液晶高分子在電場中極化的行為以及玻璃相轉移的奇－偶效應。本研究選用2,6- 二酸、間苯二甲酸(Isophtholic acid, IPA)、 Hydroquinon、4,4'-Biphenol以及p-Hydroxy bezoic acid/m-hydroxy bezoic acid等五至六種單體經融熔共聚合所得的全芳香族共聚合物。經由TSC/RMA的研究其為random共聚物，而從DSC和TGA的熱分析得知其為相當低結晶性甚至不具結晶特性、耐熱性相當好且加工溫度很低(約210-230℃)的液晶共聚芳香酯。此類聚合物所製得之纖維的抗張強度可高達1.1 GPa，抗張模數則有74GPa。至於纖維順向程度的測定除了使用傳統的寬角度繞射(WAXD)測其順向因子外，亦由RMA測試之亂度觀念，測其在不同 spin drawratio 下的亂度參數(disorder parameter)，可彌補順向因子對spindraw ratio 的變化不夠敏銳的缺點。