鐵電性側鏈液晶聚丙烯酸酯和聚環氧乙烷之合成

Abstract

本研究合成了三系列含旋光團基的側鏈液晶聚合物。第一系列共聚合物是以聚丙烯酸 酯為高分子主鏈，含有三個氧乙烯基單位為柔軟間距以及(S)-2-2 甲基-1- 丁基4-（ 4-羥基雙苯基-4- 羰氧基）苯甲酸為液晶基。共聚合物是以合成單體與丙烯酸甲酯作 共聚合反應得到。第二系列聚合物以聚環氧乙烷為高分子主鏈、4-（4-烷氧基）雙苯 基-4'-羰氧基）苯基(2S,3S)-2-氯-3- 甲基戊酸為液晶基，所合成的含環氧乙烷單體 以BF3.OEt2為起始劑進行開環聚合反應。而第三系列聚合物同樣是以聚環氧乙烷為高 分子主鏈、以(S)-2-甲基-1- 丁基4-（4-烷氧基雙苯基-4'-羰氧基）苯甲酸為液晶基 ，所合成單體分別是以BF3.OEt2為起始劑進行開環聚合反應或讓單體在規則排列時進 行光聚合反應方式合成聚合物。 研究結果顯示，第一系列單體呈現單變型的旋光層列C 相，其共聚合物皆呈現互變型 的旋光層列C 相，隨著側鏈液晶含量愈高所合成聚合物之液晶相溫度範圍愈廣，而玻 璃轉移溫度卻不會有明顯的改變。第二系列含亞甲基間距的單體並沒有呈現旋光層列 C 相；而含三個氧乙烯基單位為柔軟間距的單體則只呈現旋光層列C 相。其在室溫下 測自發極化率為127.51nC/cm2。而在第二系列聚合物中，以亞甲基為間距的聚合物皆 有呈現旋光層列C 相，而以三個氧乙烯基單位為柔軟間距的聚合物反而沒有光層列C 相。第三系列單體具有互變型的旋光層列C 相，以開環聚合和光聚合所得到的聚合物 ，都呈現互變型的層列A 相以及旋光層列C 相。由於光聚合物是在單體排列時聚合， 因此得到相當大的雙折射率以及規則的液晶。其中單體7M的自發極化率約為5nC/cm2 而其聚合物約為11.5nC/cm2。