《聚醚側鏈液晶高分子多尺度結構與性質的研究》是依託上海交通大學，由熊輝明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚醚側鏈液晶高分子多尺度結構與性質的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：熊輝明
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於陰離子聚合反應，設計合成結構明確、單分散、分子量可控的聚醚側鏈液晶高分子均聚物和共聚物。通過分子設計調控聚醚液晶高分子的相態及其轉變；進而研究高分子鏈在不同液晶場中的構像和運動以及高分子的鏈、鏈段、側基鬆弛等多尺度動態過程及其彼此之間的關聯；建立體系多尺度相態結構、動態過程與巨觀性質的內在聯繫，籍此驗證和發展高分子的分子動力學理論。與此同時，拓展陰離子聚合反應的優勢，實現聚醚液晶高分子鏈的末端多功能化，構建不同拓撲結構的聚醚液晶共聚物，調控鏈的微結構；研究耦合多種典型液晶場的聚醚液晶嵌段聚合物，構建這類新型嵌段聚合物隨組分變化的相圖，一方面研究在納米尺度下強行耦合的多種液晶場的自組裝和相行為，另一方面研究在多種液晶場競爭協同作用下嵌段聚合物的微相分離過程和結構，發展這類新型結構性材料的多功能集成。
結題摘要
基於陰離子聚合反應，我們設計合成了結構明確、單分散、分子量可控、具有多種液晶相態的聚醚側鏈液晶高分子均聚物和共聚物，建立了聚醚液晶高分子及其衍生體系的陰離子聚合方法；突破傳統方法局限發展了新的數值計算方法用於研究陰離子共聚反應動力學；在此基礎上實現了多組分聚醚高分子序列分布的調控，為建立結構與性質的關係奠定了基礎；通過巧妙的分子設計我們成功將多種經典液晶場耦合於以柔性聚醚為主鏈的嵌段聚合物中，對嵌段聚合物自組裝及新結構進行了探索，深入考察了液晶相互作用和微相分離等物理過程在不同尺度的競爭協同機制和自組裝規律，發現了新型的嵌段聚合物微相分離超結構；我們研究了液晶嵌段聚合物在小分子溶劑中的自組裝行為，揭示了兩親性液晶嵌段聚合物在溶液中多種形貌的轉變以及液晶有序性對結構形成的影響機制；我們進一步研究了液晶嵌段聚合物在向列相小分子液晶中的相行為，構建了其共混相圖，並研究了該類共混體系在界面的自組裝行為，實現了小分子液晶對嵌段聚合物納米相分離結構的界面誘導取向；我們進而研究了高分子鏈在膠體液晶中的統計構像與多尺度動力學，發現無熱片層膠體液晶的限域效應對高分子鏈的均方末端距和鏈、鏈段運動不會產生影響，而耦合液晶場的液晶高分子鏈的動力學會受到液晶相態的直接影響。
