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研究生:李道弘
研究生(外文):Tao-Hung Li
論文名稱:鐵電性液晶環氧乙烷之合成及光聚合研究
論文名稱(外文):Photopolymerization of Ferroelectric Liquid Crystal Oxiranes
指導教授:許千樹
指導教授(外文):Chain-Shu Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:應用化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:123
中文關鍵詞:鐵電性液晶環氧乙烷分子排列自發極化值照光聚合聚合物
外文關鍵詞:ferroelectric liquid crystaloxiranemolecular alignmentspontaneous polarizationin-situ photopolymerizationpolymer
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本研究主要目的係合成在室溫範圍內具有良好排列與旋光層列C相之鐵電性液晶環氧乙烷, 本研究合成兩系列含聯苯酸苯酯液晶基的鐵電性環氧乙烷單體及其側鏈液晶聚合物, 兩系列的差別只在於間距的不同, 以探討不同長度與種類的間距對液晶相與分子排列的影響。第一系列以2與3個重複單位之寡氧乙烯基為間距, 第二系列以4與9個重複單位之亞甲基為間距, 為了比較不同的末端旋光團基對液晶分子自發極化之影響, 本研究分別採用(R)-2-甲基-1-丁醇與(R)-1-甲基-1-辛醇為末端旋光團基, 所合成的液晶化合物皆以熱微差掃瞄卡計、偏光顯微鏡與X光繞射鑑定其液晶相種類與液晶相溫度範圍, 並量測鐵電性液晶單體的自發極化值。研究結果顯示, 本研究所量測到的自發極化值約在40~70 nC/㎝2之間, 所合成之液晶單體只有5M與6M有良好的排列, 經由排列照光聚合後之聚合物分子量均不高, 但其液晶相溫度範圍較其單體寬廣, 甚至含蓋了室溫的範圍。

The goal of this research is to synthesize oriented ferroelectric liquid crystal oxiranes which form a chiral smectic C phase at room temperature. Two series of ferroelectric liquid crystal oxiranes and their side chain liquid crystal polymer was synthesized. In order to study the effect of spacer on the mesogenic phases formed by both monomer and polymer, two different kinds of spacers are used. The first series of monomers contain 2 and 3 oxyethylene units as spacers while the second series of monomers contain 4 and 9 methylene units as spacers. In order to study the influence of different chiral end groups on the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules, we employed (R)-2-methyl-1-butanol and (R)-1-methyl-1-heptanol as chiral end group. All synthesized monomers were characterized by differential scanning calorimeter(DSC), optical polarizing microscope(OM) and X-ray diffraction, and we also test the spotaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal monomers. The spotaneous polarization range from 40 to 70nC/㎝2. Among all monomers, only 5M and 6M can be aligned and polymerized, the molecular weights of polymers prepared by in-situ photopolymerization were not high, but their mesogenic temperature ranges were broader than their corresponding monomers。

中文摘要……………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………II
謝誌…………………………………………………………………III
目錄…………………………………………………………………V
流程目錄……………………………………………………………VII
表目錄………………………………………………………………VIII
圖目錄………………………………………………………………X

第一章 緒論………………………………………………1
1.1 前言………………………………………………………1
1.2 液晶簡介…………………………………………………1
1.3 液晶聚合物簡介…………………………………………4
1.4 鐵電性液晶簡介…………………………………………7
1.5 研究動機…………………………………………………9
第二章 實驗部份………………………………………12
2.1 試藥……………………………………………………12
2.2 測試儀器………………………………………………12
2.3含旋光團基液晶單體之合成……………………………16
2.3.1第一類含旋光團基液晶單體化合物之合成………16
2.3.2第二類含旋光團基液晶單體化合物之合成………25
2.4液晶聚合物之光聚合……………………………………30

第三章 結果與討論………………………………………31
3.1 第一類液晶單體(1M~4M)之合成與鑑定……………31
3.2 第二類液晶單體(5M~8M)之合成與鑑定……………34
3.3 光聚合物(1P~8P)之合成與鑑定……………………38
3.4 自發極化率(Spontaneous polarization;Ps)的鑑定…44
3.5 液晶分子的排列…………………………………………46
3.5.1液晶單體的排列……………………………………46
3.5.2定向排列單體之光聚合……………………………47
第四章 結論…………………………………………………………49
參考文獻…………………………………………………………………52

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