侧链改性聚硅氧烷的应用研究进展_二_

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聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展

第３７卷㊀第２期２０２２年２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l ．３７㊀N o ．２㊀F e b ．２０２２㊀㊀收稿日期:２０２１Ｇ１１Ｇ３０;修订日期:２０２１Ｇ１２Ｇ２２．㊀㊀∗通信联系人,E Ｇm a i l :w u x a o ju a n ＠b o e ．c o m．c n 文章编号:１００７Ｇ２７８０(２０２２)０２Ｇ０１５６Ｇ１３聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展武晓娟∗,车春城,王㊀建,柳㊀峰,于洪俊(北京京东方光电科技有限公司,北京１００１７６)摘要:聚硅氧烷侧链液晶聚合物(P o l y s i l o x a n e s i d e Ｇc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s ,P S L C P s )是一种将液晶单体㊁特殊功能基团等通过交联反应接枝到硅氧烷主链上形成的液晶聚合物.凭借硅氧烷主链的软性和柔性及功能基团的光热电等响应特性,硅氧烷侧链液晶聚合物在光信息储存㊁非线性光学㊁图像显示㊁色谱㊁电流变等领域具有很重要的应用价值.本文对硅氧烷侧链液晶聚合物在宽波反射㊁柔性光响应器件㊁柔性应力响应器件㊁电响应器件和柔性涂料等领域取得的研究进展进行了总结,并对硅氧烷侧链液晶聚合物未来需解决的问题及发展趋势做了一定的展望.关㊀键㊀词:硅氧烷侧链液晶聚合物;宽波反射;软执行器;柔性涂料;应力响应中图分类号:O ７５３＋．２;T Q ３１４．２㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :１０．３７１８８/C J L C D．２０２１Ｇ０３１３R e s e a r c h p r o g r e s s o f p o l ys i l o x a n e s i d e Ｇc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l ym e r s WU X i a o Ｇj u a n ∗,C H EC h u n Ｇc h e n g ,WA N GJ i a n ,L I U F e n g ,Y U H o n g Ｇju n (B e i j i n g O p t o e l e c t r o n i c sT e c h n o l o g y C o ．,L T D ．,B e i j i n g １００１７６,C h i n a )A b s t r a c t :P o l y s i l o x a n e s i d e Ｇc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s (P S L C P s )a r e a c l a s s o f l i q u i d c r y s t a l po l Ｇy m e r t h a tb r a n c h e sl i q u i dc r y s t a lm o n o m e ro rs p e c i a l f u n c t i o n a l g r o u p tot h es i l o x a n e m a i nc h a i n t h r o u g ha c r o s s l i n k i n g r e a c t i o n ．D u e t o t h e s o f t a n d f l e x i b i l i t y of t h e s i l o x a n em a i n c h a i n a n d t h e p h o Ｇt o Ｇ/t h e r m o Ｇ/e l e c t r i c r e s p o n s e c h a r a c t e r i s t i c s o f f u n c t i o n a lg r o u p s ,p o l y s i l o x a n e s i d e Ｇch ai n l i q u i d c r y s Ｇt a l l i n e p o l y m e r s a r ew i d e l y u s e d i n o p t i c a l i n f o r m a t i o n s t o r a g e ,n o n l i n e a r o p t i c s ,i m a g e d i s p l a y ,c h r o Ｇm a t o g r a p h y ,c u r r e n t c h a n g e ,e t c ．I n t h i s p a p e r ,t h e r e s e a r c h p r o g r e s sm a d e b y p o l y s i l o x a n e s i d e Ｇc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s i n t h e f i e l d s o fw i d e Ｇb a n d r e f l e c t i o n ,f l e x i b l e p h o t o r e s po n s e d e v i c e s ,f l e x i Ｇb l e o p t i c a l p a i n t s a n d s t r e s s /e l e c t r i c a l r e s po n s e d e v i c e s a r e r e v i e w e d a n dd i s c u s s e d ,a n d t h e f u t u r e d e Ｇv e l o pm e n t t r e n d s i s f o r e c a s t e d ．K e y wo r d s :p o l y s i l o x a n es i d e Ｇc h a i n l i q u i dc r y s t a l l i n e p o l y m e r s ;w i d e Ｇb a n dr e f l e c t i o n ;s o f t a c t u a t o r s ;f l e x i b l e o p t i c a l p a i n t s ;s t r a i n r e s po n s e １㊀引㊀㊀言㊀㊀液晶高分子是在一定条件下能以液晶相存在的高分子,它们往往由小分子液晶基元键合而成,是一类具有极大研究与应用潜力的新型材料,在光信息储存㊁非线性光学㊁图像显示㊁色谱㊁电流变等领域具有很重要的适用价值.目前,液晶高分子已成为高分子学科的重要领域,并交叉渗透于高分子材料学㊁生命科学㊁信息科学㊁环境科学学科当中[１Ｇ１４].侧链型液晶聚合物指形成液晶相的刚性结构单元通过交联聚合等反应接枝到主链上形成的高分子.侧链液晶聚合物由于具有液晶和弹性体的双重性能(即有序性㊁流动性和弹性),表现出良好的光学性能㊁机械性能和电性能等[１５Ｇ６０].其聚合物骨架通常为聚(甲基)丙烯酸酯㊁聚硅氧烷和其他类型的主链,如芳香族聚苯酯类等.其中,聚硅氧烷由于其良好的热稳定性和较高的链柔顺性,成为制备侧链液晶聚合物理想的骨架材料[２２Ｇ２７,３２Ｇ３５,４２Ｇ５１].本文总结了硅氧烷侧链液晶聚合物在宽波反射㊁柔性光响应器件㊁柔性应力响应器件㊁电响应器件和柔性涂料等领域取得的研究进展,并对硅氧烷侧链液晶聚合物未来需解决的问题及发展趋势做了一定的展望.２㊀聚硅氧烷侧链液晶聚合物２．１㊀P S L C P s在宽波反射领域的应用胆甾相硅氧烷侧链液晶聚合物既保持了胆甾相液晶的性质,又具有聚合物的可加工等特性,在宽波反射方面表现出良好的应用前景[６１Ｇ７６].法国C E M S研究中心的M i t o v M等人[６１Ｇ６６]合成了手性和非手性液晶基元接枝比例不同的硅氧烷侧链液晶低聚物,并系统研究了这些材料在宽波反射方面的应用.将具有不同螺距的反射红光㊁蓝光的胆甾相侧链液晶聚合物薄膜叠加在一起,通过热处理使分子间发生热扩散,然后速冷到玻璃化转变温度以下来固定胆甾相液晶螺距的梯度分布,获得具有宽波反射特性的胆甾相液晶复合薄膜,研究发现,合适的热处理温度和时间对胆甾相液晶复合薄膜的反射波宽具有重要影响,长时间的热处理或者较高的热处理温度将使分子扩散均匀,得到均一的螺距分布,使反射波宽变窄.图１(a)是实验中环硅氧烷材料结构式,(b)为热处理制备宽波反射薄膜的工艺流程图.M i t o vM等人[６７]将具有手性翻转性质的手性化合物㊁胆甾相环硅氧烷低聚物和少量紫外可聚合单体混合,在高于翻转温度的某一温度进行紫外聚合,稳定某一旋向的液晶排列,然后将样品缓慢降至翻转温度以下,得到室温反射率超过５０％的全图１㊀(a)环硅氧烷聚合物结构式;(b)热处理制备宽波反射薄膜工艺流程图;(c)聚合物薄膜透过率光谱图[６１Ｇ６６].F i g．１㊀(a)C h e m i c a ls t r u c t u r e so f g l a s s y s i l o x a n e c y c l i cs i d eＧc h a i n o l i g o m e r s;(b)S c h e m a t i c p r o c e s s e s o fw i d eＧb a n d r e f l e c t i o n f i l mb y h e a t t r e a t m e n t;(c)T r a n s m i s s i o ns p e c t r a o f p o l y m e r i c f i l m[６１Ｇ６６]．反射胆甾相液晶薄膜.图２(a)是全反射薄膜的制备流程示意图;(b)为实验所用材料的结构式;(c)显示在临界温度T c处,样品的中心反射波长无穷大,呈现向列相,说明在此温度发生了手性翻转,低于温度T c样品为左旋,高于温度T c样品为右旋;(d)为胆甾相液晶薄膜在不同温度下的７５１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀武晓娟,等:聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展透过率光谱图,在７４ħ,其透过率超过了５０％.美国R e v e o公司的F a nB等人研究了小分子向列相液晶在交联的胆甾相聚硅氧烷液晶聚合物中的溶胀行为[６９],进一步研究发现,相分离和原位溶胀是形成螺距非均匀分布结构的重要机制[７０Ｇ７１].离紫外光源近的高强度区域中可聚合的胆甾相液晶高分子聚合速度更快,形成的高浓度高分子网络可容纳更多的小分子向列相液晶,因此螺距也更大.同时研究表明,表面锚定效应对薄膜的反射波宽没有影响,但能通过克服聚合物网络的张力使薄膜具有较高的反射率.Y a n g H等人合成了具有不同接枝比例的胆图２㊀(a)全反射薄膜制备流程示意图;(b)实验所用材料结构式;(c)胆甾相液晶体系中心反射波长随温度的变化;(d)样品透过率光谱图[６７].F i g．２㊀(a)S c h e m a t i c p r o c e s s e s o f t o t a l r e f l e c t i o n f i l m;(b)C h e m i c a l s t r u c t u r e so f t h e m a t e r i a l su s e d;(c)T e m p e r a t u r e d e p e n d e n c eo ft h ec e n t e rr eＧf l e c t e dw a v e l e ng t h;(d)T r a n s m i s s i o ns p e c t r a o ft h e s a m p l e s[６７]．甾相聚硅氧烷高分子,将具有不同螺距的胆甾相图３㊀薄膜制备过程及断面S E M图片.(a)粉末混合法;(b)叠加法[７２Ｇ７３].F i g．３㊀P r e p a r a t i o n p r o c e s s a n d f r a c t u r e d s u r f a c e sp h o t o g r a p h s o f t h e f i l m．(a)P o w d e r m i x i n gm e t h o d;(b)L a m i n a t i o nm e t h o d[７２Ｇ７３]．聚硅氧烷液晶聚合物按照粉末法[７２]或叠加法[７３]复合,加热到玻璃化转变温度滚压取向,通过速冷到玻璃化转变温度以下的手段和高分子网络的锚定作用,制备了具有螺距非均匀分布或螺距梯度分布的胆甾相液晶聚合物薄膜,选择性反射可见光.图３(a)和(b)分别为粉末混合法和叠加法的制备过程和薄膜的断面S E M照片.８５１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀Y a n g H 等人[７４Ｇ７５]将胆固醇液晶基元通过联萘二酚手性交联剂接枝到硅氧烷主链上,合成了一系列硅氧烷侧链液晶聚合物,研究了交联剂和液晶基元结构㊁比例等对硅氧烷侧链液晶聚合物相态及相转变行为㊁螺旋扭曲行为㊁选择性反射等性能的影响规律,并通过聚合物稳定方法在单层膜中制备了可反射可见光或红外光区域的宽波反射液晶薄膜.研究表明,硅氧烷侧链液晶聚合物的相行为和螺旋扭曲行为受间隔基长度的影响较大.通过调节间隔基的长度,可以分别利用间隔基长度较短和较长的硅氧烷侧链液晶聚合物,制备可反射可见光区域和红外光区域入射圆偏振光的宽波反射液晶薄膜.图４(a )为硅氧烷侧链液晶聚合物的结构示意图,(b )为利用不同间隔基长度的硅氧烷侧链液晶聚合物制备的可以分别反射可见光和红外光的薄膜的透过率光谱图,(c )是对应(b )中可以反射可见光的薄膜的断面S E M照片.图４㊀(a )硅氧烷侧链液晶聚合物的结构示意图;(b)薄膜聚合前后透过率光谱图;(c)聚合后的断面S E M 图片[７５].F i g ．４㊀(a )S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e p o l ys i l o x Ｇa n e l i q u i dc r y s t a l l i n e p o l y m e r s ;(b )T r a n s Ｇm i s s i o n s pe c t r aof f i l m sb e f o r ea n da f t e rU V c u r i ng ;(c )S E M ph o t o g r a ph s o f t h e f r a c t u r e d s u r f a c e s o f t h e f i l m [７５]．２．２㊀P S L C P s 在软执行器领域的应用近年来,光引导机器人软执行器受到了科学家们的广泛关注和快速发展,越来越多的研究者开始研究具有光响应㊁可精确控制软执行器运动方向和形状变形的材料.硅氧烷侧链液晶聚合物由于可以将小分子的光学特性放大到高分子中,同时又具有弹性和稳定性等特点,在软执行器领域得到了广泛的研究[７７Ｇ８２].偶氮基团具有较好的外界刺激构型变化,将其接枝到硅氧烷主链上,可以将此性质放大到固态物质,从而可以应用于软执行器.如何在变形后快速地恢复原状是光响应硅氧烷侧链液晶聚合物的一大挑战.对偶氮染料进行合适的化学取代可以调节光致执行器的响应时间.V a l a s c oD 等人[７７]利用对取代偶氮酚在乙醇中快速的热顺反异构化速率,将其作为侧链接枝到聚硅氧烷主链上,得到侧链液晶聚合物.光力学实验证明,含偶氮酚的硅氧烷侧链液晶聚合物是在室温下弛豫时间为１s 的可应用于光控制动器的侧链液晶聚合物材料.另外,通过相互接近的偶氮酚单体之间的氢键作用,使偶氮酚在质子和非质子溶剂中都具有快速异构化速率.因为侧链液晶聚合物一般是不溶和不可注射的,形状修复是一个常见的挑战.开发具有记忆效应的侧链液晶聚合物是很好的一个方式.I k e d aT 等人[７８]开发了具有动态共价键和偶氮苯结构的主链为硅氧烷的液晶聚合物(L C E Ｇ１),其中的动态共价键使得材料即使在聚合物网络形成后,仍然可以进行介晶单元的重排和重塑.充分利用L C E Ｇ１可重排网络的优势,对各种结构的样品进行了预处理,在１２０ħ应变下,将平面单轴向的L C E Ｇ１薄膜制作成螺旋状和螺旋带等复杂形状.L C E Ｇ１薄膜的新形状可以通过网络拓扑结构的重排而被记忆.在紫外光照射下,螺旋体从不同的方向向光源弯曲,而平面膜只能向两个方向弯曲.在紫外光和可见光照射下,螺旋带表现出缠绕和展开运动,如图５所示.此外,根据不同的初始形状,样品可以被重塑为多样的具有不同运动的３D 结构.研究证明,控制初始宏观形状是提高光移动聚合物的功能和性能以及控制介晶单元排列的有效方法.侧链液晶聚合物用于光致软执行器,除了需要具有形状变形功能,如何实现运动方向的控制也是一大研究课题.Y a n g H 等人[７９]报道了一种利用硅氧烷侧链液晶聚合物和不同波长光响应的染料混合,制作不仅能进行多向运动,而且能实现不同形状变形模式的建立多刺激响应液晶聚合物软执行器系统的方法.该方法是通过３个波长波９５１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀武晓娟,等:聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展图５㊀(a )具有动态共价键结构的L C E 的化学结构;(b)室温下在U V 和可见光照射下螺旋带的光致变形[７８].F i g ．５㊀(a )C h e m i c a l s t r u c t u r e o f L C Ew i t h d yn a m i c c o Ｇv a l e n t b o n d s ;(b )P h o t o i n d u c e dd e f o r m a t i o no ft h e s p i r a l r i b b o nu p o n i r r a d i a t i o nw i t hU V (３６５n m ,９７mW c m －２)a n dv i s i b l e l i gh t (＞５４０n m ,６０mW c m －２)a t r o o mt e m pe r a t u r e [７８]．段(５２０,８０８,９８０n m )的光刺激调制,对分层结构执行器的特定域进行选择性刺激,使驱动系统从光扫描位置/方向限制中释放出来.文中将多个独立和不干涉的光热转换系统集成在分层结构的聚硅氧烷侧链液晶聚合物材料中,将在材料矩阵内产生梯度应力,并在不同波长光的光刺激下引起宏观致动器的不对称形状变形.进而制备了３种近红外双波长调制执行器和一台可见/红外三波长调制多向行走机器人.如图６所示为薄膜的制备材料及流程,及近红外双波长可调形状变形器.这些设备在机器人和仿生技术中具有广泛的应用前景.虽然前述报道的一些材料可以通过将样品沿不同方向裁剪成不同的带来实现弯曲或手性扭曲,但每个带只能执行一种变形模式.在自然界中,植物卷须在阳光㊁湿度㊁润湿或其他大气条件的刺激下,可以产生两种基本的运动模式,弯曲和手性扭曲(螺旋卷曲).软执行材料开发中一个挑战性的任务是如何赋予单独的植物卷须模拟材料图６㊀(a )侧链液晶弹性体的化学组成;(b)可响应薄膜的制备流程示意图;T L C E 薄膜的近红外双波长可调形状变形示意图(c )和实物照片(d)[７９].F i g ．６㊀(a )C h e m i c a l c o m p o n e n t s u s e d i n t h i sL C Es ys Ｇt e m ;(b )S c h e m a t i c i l l u s t r a t i o n o f t h e p r e p a r a t i o n p r o c e d u r e s o fN I Rw a v e l e n gt h Ｇs e l e c Ｇt i v e r e s po n s i v e L C E f i l m s ;S c h e m a t i c i l l u s t r a t i o n (c )a n d t h e r e a l i m a ge r e c o r d s (d )o fN I Rd u a l Ｇw a v e l e n g t h Ｇs e l e c t i v e s h a pe d ef o r m a t i o n s o f a T L C E f i l m [７９]．以两种不同的㊁完全可调谐和可逆的运动模式(弯曲和手性扭曲).W a n g M 等人[８０]展示了一种双层㊁双组成的聚硅氧烷基液晶软执行器策略来合成一种植物卷须模拟材料,它能够通过调节光刺激的波长波段(紫外与近红外)进行两种不同的三维可逆转换(弯曲与手性扭曲).如图７所示,此种材料的顶层为结合了偶氮苯发色团和近红外吸收染料的单轴硅氧烷侧链液晶聚合物.由于偶氮苯的顺反异构化效应和光热加热效应,其在U V光照下可发生弯曲形变,而在近红外光照下可发生收缩形变.而底层材料只含有近红外染料,没有偶氮苯基团,因此只能对近红外刺激做出反应,使整个材料螺旋扭曲.这种双层材料在U V 光下可发生弯曲,而在近红外照射下可呈现螺旋扭曲,并且完全可逆.该材料在仿生控制装置中具有广泛的应用前景.２．３㊀P S L C P s 在柔性涂料领域的应用有机染料和发光剂的光异构化是改变其颜色０６１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀图７㊀(a)制备L C E的化学结构式;(b)制备可U V 和近红外光响应的双层L C E薄膜的步骤示意图;此双层L C E膜在３６５n m U V光照射(c)和８０８n m N I R光照射下的响应图[８０].F i g．７㊀(a)C h e m i c a l c o m p o s i t i o n su s e dt of r a b r i c a t et h eL C E;(b)S c h e m a t i ci l l u s t r a t i o no ft h ep r e p a r a t i o no f aU Va n dN I R p h o t o r e s p o n s i v eb i l a y e rL C Er i b b i o n;T h eb i l a y e rL C Er i b b o nw i t haＧ４５ʎa n g l eb e t w e e nt h e t o p a n db o t t o ml a y e rw a s i r r a d i a t e du n d e r３６５n m u l t r a v i o l e tl i g h t(c)a n da n８０８n m n e a rＧi n f r a r e dl i g h t(d)[８０]．和发光的一种有效而独特的方法.K i m D Y等人[８３]通过聚甲基氢硅氧烷的硅氢化基与乙烯基功能化发光氰二苯乙烯侧链之间的氢硅基化反应,合成了一种应用于先进柔性光学涂料的自交联侧链液晶聚硅氧烷(S iＧC S M).氰基二苯乙烯结构的光异构化被转移并放大到S iＧC S M的相变中,引起S iＧC S M薄膜宏观光学性质的变化.S iＧC S M聚合物骨架中S iＧH基团之间的自交联反应,使得自交联S iＧC S M薄膜具有非常好的弹性㊁热和化学稳定性.因此,自交联S iＧC S M薄膜在一定条件下(相对恶劣的条件下)会发生拉伸和弯曲变形.由于侧链中氰基二苯乙烯的聚集诱导发射特性,S iＧC S M薄膜在４６２n m处表现出较强的发射效果.由于S iＧC S M的柔性主链使其在８~１２０ħ的大温度范围内形成低有序的S m A相,因图８㊀设计的S iＧC S M的结构图及其在先进柔性光学涂料中的应用[８３]F i g．８㊀S c h e m a t i c i l l u s t r a t i o no f t h e p r o g r a mm e dS iＧS C M a n di t sa p p l i c a t i o ni na d v a n c e df l e x i b l eo p t i c a l p a i n t[８３]此S iＧC S M即使在室温下也很容易被光异构化和定向.由于氰基二苯乙烯结构的光异构化,紫外照射下的S iＧC S M薄膜在４４１n m处表现出强烈的透射率和蓝移发射.此外,单轴向和自交联的S iＧC S M薄膜产生了线性偏振光发射.在涂覆S iＧC S M涂层及光罩照射U V光后,通过自发的自交１６１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀武晓娟,等:聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展联反应制备了偏振依赖和可光图形化的秘密涂层.这种新型开发的柔性光学S i ＧC S M 涂层可被应用在下一代光学涂料中.图８为S i ＧC S M 的结构式及柔性涂料的制作流程,以及制作的带有图案的柔性涂料,图中可以看出在日光或U V 光照下,房顶模型将呈现不同的图案.Y a n g H 等人[８４]基于硅氢加成反应设计和合成了侧链含有向列型单体４Ｇ烯丙氧基苯甲酸４Ｇ甲氧基苯酚酯和手性单体(S )Ｇ４Ｇ(２Ｇ甲基丁基)Ｇ４Ｇ联苯甲酸对烯丙氧基苯酚酯的线性聚硅氧烷侧链液晶聚合物,此聚合物在整个液晶温域范围内呈现胆甾相并具有温敏变色效应.利用量子点材料与丙烯酸酯类可聚合单体构建带有特殊图案的高分子光致发光层,然后与温敏性胆甾相侧链液晶聚合物复合薄膜叠加实现了三线防伪效果,如图９所示.图９㊀图案化的防伪复合薄膜在不同温度下的实物照片[８４]F i g ．９㊀P h o t o g r a p h so f p a t t e r n e da n t i Ｇc o u n t e r f e i t i n gc o m p o s i t e f i l m s a td i f fe r e n t t e m pe r a t u r e s [８４]２．４㊀P S L C P s 的应力响应硅氧烷侧链液晶聚合物除了具有较好的光响应外,还具有较好的应力响应效应,使其在机械可调激光器等领域具有较好的应用前景.F i n k e l m a n nH 等人[８５Ｇ８６]通过聚甲基氢硅氧烷和非手性向列相液晶性单体㊁手性固醇类单体及交联剂的硅氢加成反应合成了硅氧烷侧链液晶聚合物,所用材料化学结构式如图１０(a)所示.然后利用各向异性溶胀方法,使已合成的硅氧烷侧链液晶聚合物进一步交联,得到完全扁平的链构象,制备了高有序的宏观胆甾相液晶聚合物.通过垂直于胆甾相螺旋轴的双轴拉伸实验,表明这种材料的机械形变可以引起胆甾相螺距的变化,如图１０(b )所示,在白光照射下,随着机械应变的增加,样品的颜色由红变黄,最后变蓝.通过激光实验得出这种胆甾相硅氧烷侧链液晶聚合物可以用作机械可调激光器系统.图１０(c )和(d )分别为实验所用的激光染料分子式和激光实验装置示意图.图１０㊀(a)合成硅氧烷侧链液晶聚合物所用的材料结构式;(b )胆甾相硅氧烷侧链液晶聚合物的双轴拉伸实验;(c )激光染料分子式;(d)激光实验装置示意图[８５Ｇ８６].F i g．１０㊀(a )C h e m i c a l s t r u c t u r e so fm a t e r i a l su s e df o r t h e s y n t h e s i s o f s i l o x a n e s i d e Ｇc h a i n l i q u i d c r y s t a l p o l y m e r s ;(b )B i a x i a l t e n s i l e e x pe r i m e n to ft h e c h o l e s t e r i c s i l o x a n e s i d e Ｇc h a i nl i q u i d c r y s t a l p o l y m e r ;(c )C h e m i c a l s t r u c t u r e of t h e l a s e rd ye ;(d )S c h e m a t i cd i a Ｇg r a mof t h e l a s e r e x pe r i m e n t d e v i c e [８５Ｇ８６]．近晶A 相液晶单晶聚合物是指将聚合物网络的橡胶弹性与共价附着在网络上的一维位置长程有序的介晶基团相结合的材料.在目前为止研究的体系中,网络的机械变形通常会导致层状结构的显著重定向过程.但K o m p 等人[８７]２６１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀提出了一种新型的含全氟介晶结构的近晶A 相液晶单晶聚合物.对于这种材料,虽然机械变形导致的宏观性能似乎具有各向异性,但微观液晶单畴相结构在平行和垂直于指向矢的变形上保持不变,即平行和垂直于层法线的变形并不会改变有序参数和层相关长度的宏观有序层状结构.实验表明,无论是层的压缩模量B ,还是沿层的模量,都不能决定样品对拉伸的反应,如图１１所示.图１１㊀(a )合成S A ＧL S C E 使用的材料化学结构式;未施加平行于指向矢的应力(b )和施加平行于指向矢的应力(c )的S A ＧL S C E 的实物照片[８７].F i g ．１１㊀(a )C h e m i c a ls t r u c t u r eo ft h ec o m po n e n t s u s e d f o r t h e s y n t h e s i s o f t h e e l a s t o m e r ;(b )P h o t o g r a p h s o f t h e s m e c t i c ＧAl i q u i dc r ys t a l e l a s t o m e r t a k e nw i t h o u t (b )a n d w i t h (c)t h e s t r a i n p a r a l l e l t o t h e d i r e c t o r ．２．５㊀P S L C P s 的电场响应研究德国的Z e n t e lR 等人[２５Ｇ２６]合成了两种不同的液晶性弹性体,然后将单体以梳子状的形式接枝到硅氧烷主链上得到侧链液晶聚合物,其结构式如图１１(a )所示.在此聚合物呈现近晶相的同时进行交联,得到了一种铁电硅氧烷侧链液晶聚合物.由这种聚合物制成的超薄膜(小于１００n m )在１．５MV m －１的电压下呈现４％的收缩率,说明合作材料具有超大的电致压缩性.图１２(b )为近晶相薄膜制作及电学测试示意图;图１２(c )㊁(d )和(e )分别为铁电硅氧烷侧链液晶聚合物的近晶相电致效应示意图㊁光学测试装置图及倾斜和非倾斜状态下的光轴示意图.图１２㊀(a )硅氧烷侧链液晶聚合物结构式;(b )近晶相薄膜制作及电学测试示意图;(c )近晶相电致效应示意图;(d )光学测试装置图;(e)倾斜和非倾斜状态下的光轴示意图[２５Ｇ２６].F i g．１２㊀(a )C h e m i c a ls t r u c t u r eo ft h es i l o x a n es i d e Ｇc h a i n l i q u i dc r y s t a l p o l y m e r s ;(b )F a b r i c a t i o n a n de l e c t r i c a lt e s to ft h es m e c t i cf i l m ;(c )S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o no f e l e c t r o ge n i c ef f e c t ;(d )S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e o pt i c a l t e s t d e v i c e ;(e )S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e o pＧt i c a l a x i s i n t h e i n c l i n e d a n d n o n Ｇi n c l i n e ds t a t e s [２５Ｇ２６]．３㊀总结与展望基于硅氧烷主链的侧链液晶聚合物近些年来吸引了科研人员的广泛关注,相关的研究也越来越深入.本文简单介绍了硅氧烷侧链液晶聚合物在宽波反射㊁软执行器㊁柔性涂料领域的应用,及其在电场和应力下的响应.研究中可以将液晶性单体和手性交联剂或手性基元接枝到硅氧烷主链３６１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀武晓娟,等:聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展上得到胆甾相硅氧烷侧链液晶聚合物,并通过调节各基元的接枝比例和接枝结构调节胆甾相硅氧烷侧链液晶聚合物的螺旋扭曲行为㊁相行为和选择性反射特性,从而可制备宽波反射液晶薄膜.研究中也将具有光或热响应的偶氮基元结构接枝到硅氧烷主链上,从而制备了形状㊁运动方向等可调的硅氧烷侧链液晶聚合物材料,从而使其在软执行器等领域具有广阔的应用前景.同时硅氧烷侧链液晶聚合物的电致压缩或应力响应特性,进一步拓宽了其在机械可调激光器等领域的应用前景.虽然研究者已经进行了大量的研究,但硅氧烷侧链液晶聚合物实际应用中的信赖性㊁多次重复可逆性等性能研究有待进一步加强;同时如何避免或监控聚硅氧烷液晶聚合物在日光或正常使用条件下的光响应也是其在光响应材料方面应用的一大挑战;当用作柔性涂料或防伪材料时,如何得到涂覆性更好的聚硅氧烷材料也需要考虑.上述问题相信在科研工作者的不断努力下,将会一一得到解决,未来硅氧烷侧链液晶聚合物一定具有宽广的应用前景.参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀WA G HMA R EPB,D E S HMU K HSA,I D A G ESB,e t a l．S y n t h e s i s a n d c h a r a c t e r i z a t i o no f s i l o x a n e c o p o l y e s t e r sc o n t a i n i n gp h e n y l i nd a ne l i n k a g e s[J]．J o u r n a l of A p p l i e dP o l y m e rS c i e n c e,２００６,１０１(４):２６６８Ｇ２６７４．[２]㊀K I M SH,A HNC H,K E UM SR,e t a l．S y n t h e s i s a n d p r o p e r t i e s o f s p i r o x a z i n e p o l y m e rh a v i n gp h o t o c r o s s l i n kＧa b l e c h a l c o n em o i e t y[J]．D y e s a n dP i g m e n t s,２００５,６５(２):１７９Ｇ１８２．[３]㊀M E N D I L H,N O I R E ZL,B A R O N IP,e t a l．T h e f r o z e n s t a t e i n t h e l i q u i d p h a s e o f s i d eＧc h a i n l i q u i dＧc r y s t a l p o l yＧm e r s[J]．P h y s i c a lR e v i e w L e t t e r s,２００６,９６(７):０７７８０１．[４]㊀S E N T H I LS,K A N N A NP．N o v e l t h e r m o t r o p i c l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y p h o s p h o n a t e s[J]．P o l y m e r,２００４,４５(１１):３６０９Ｇ３６１４．[５]㊀B R O S T OW W,G A R G A L L O L,HO R MA Z A B A L A,e ta l．M o r p h o l o g y a n dt h e r m a l p r o p e r t i e so f t w o p o l yＧm e t h a c r y l a t e sm o d i f i e db y a p o l y m e r l i q u i d c r y s t a l[J]．P o l y m e r I n t e r n a t i o n a l,２００４,５３(４):４６０Ｇ４６４．[６]㊀BÜYÜK T A N I R E A,G H E O R G H I U N,W E S TJL,e ta l．F i e l dＧi n d u c e d p o l y m e rw a l l f o r m a t i o ni nab i s t a b l e s m e c t i cＧAl i q u i d c r y s t a l d i s p l a y[J]．A p p l i e dP h y s i c sL e t t e r s,２００６,８９(３):０３１１０１．[７]㊀H I KM E T R A M,Z W E R V E RB H．C h o l e s t e r i c g e l s f o r m e db y L C m o l e c u l e s a n d t h e i r u s e i no p t i c a l s t o r a g e[J]．L i q u i dC r y s t a l s,１９９３,１３(４):５６１Ｇ５７０．[８]㊀T O R R EJ,C O R TÁZ A R M,GÓM E Z M,e t a l．M e l t i n g b e h a v i o r i nb l e n d so f i s o t a c t i c p o l y p r o p y l e n e a n da l i q u i dc r y s t a l l i n e p o l y m e r[J]．J o u r n a l o f P o l y m e rS c i e n c eP a r t B:P o l y m e rP h y s i c s,２００４,４２(１０):１９４９Ｇ１９５９．[９]㊀S A HO O NG,D A SCK,J E O N G H,e t a l．S p e c i a l i t y p o l y m e r b l e nd s o f p o l y b u t y le n e t e r e p h t h a l a t e a n d g l a s sＧf i l l e d l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r[J]．J o u r n a l o f E l a s t o m e r s&P l a s t i c s,２００４,３６(１):７７Ｇ９１．[１０]㊀MA Y E RS,Z E N T E LR．L i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s a n d e l a s t o m e r s[J]．C u r r e n t O p i n i o n i nS o l i dS t a t e a n dM aＧt e r i a l sS c i e n c e,２００２,６(６):５４５Ｇ５５１．[１１]㊀S H I B A E V V,B O B R O V S K Y A,B O I K O N．P h o t o a c t i v e l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s y s t e m sw i t h l i g h tＧc o n t r o l l a b l e s t r u c t u r e a n do p t i c a l p r o p e r t i e s[J]．P r o g r e s s i nP o l y m e rS c i e n c e,２００３,２８(５):７２９Ｇ８３６．[１２]㊀Z HA O Y,Y U A NGX,R O C H EP．B l e n d s o f s i d eＧc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s:t o w a r d s s e l fＧa s s e m b l e d i n t e rＧp e n e t r a t i n g n e t w o r k s[J]．P o l y m e r,１９９９,４０(１１):３０２５Ｇ３０３１．[１３]㊀G E N GJX,Z HO U EL,L IG,e t a l．E l e c t r i cＧf i e l dＧi n d u c e d m o l e c u l a r a l i g n m e n t o f s i d eＧc h a i n l i q u i dＧc r y s t a l l i n e p o l y a c e t y l e n e s c o n t a i n i n g b i p h e n y lm e s o g e n s[J]．J o u r n a l o f P o l y m e rS c i e n c eP a r t B:P o l y m e rP h y s i c s,４２(７):１３３３Ｇ１３４１．[１４]㊀K I MJY,K I MSH．S t r u c t u r e a n d p r o p e r t y r e l a t i o n s h i p o f t h e r m o t r o p i c l i q u i d c r y s t a l p o l y m e r a n d p o l y e s t e r c o mＧp o s i t e f i b e r s[J]．J o u r n a l o f A p p l i e dP o l y m e r,２００６,９９(５):２２１１Ｇ２２１９．[１５]㊀F I N K E L MA N N H,K O C K HJ,R E HA G EG．I n v e s t i g a t i o n s o n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y s i l o x a n e s３．L i q u i d c r y s t a lＧl i n e e l a s t o m e r sＧan e wt y p e o f l i q u i d c r y s t a l l i n em a t e r i a l[J]．D i eM a k r o m o l e k u l a r eC h e m i e,R a p i dC o mm u n i c aＧt i o n s,１９８１,２(４):３１７Ｇ３２２．[１６]㊀KÜU P F E RJ,F I N K E L MA N N H．L i q u i dc r y s t a l e l a s t o m e r s:i n f l u e n c eo f t h eo r i e n t a t i o n a ld i s t r i b u t i o no f t h e ４６１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀c r o s s l i n k s o n t h e p h a s e b e h a v i o u r a nd re o r i e n t a t i o n p r o c e s s e s [J ]．M a c r o m o l e c u l a rC h e m i s t r y a n dP h ys i c s ,１９９４,１９５(４):１３５３Ｇ１３６７．[１７]㊀B E R GMA N N G HF ,F I N K E L MA N N H ,P E R C E CV ,e t a l ．L i q u i d Ｇc r y s t a l l i n em a i n Ｇc h a i n e l a s t o m e r s [J ]．M a c Ｇr o m o l e c u l a rR a p i dC o mm u n i c a t i o n s ,１９９７,１８(５):３５３Ｇ３６０．[１８]㊀D O N N I O B ,W E R M T E R H ,F I N K E L MA N N H．As i m p l ea n dv e r s a t i l es y n t h e t i cr o u t e f o r t h e p r e p a r a t i o no f m a i n Ｇc h a i n ,l i q u i d Ｇc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．M a c r o m o l e c u l e s ,２０００,３３(２１):７７２４Ｇ７７２９．[１９]㊀B I S P O M ,G U I L L O N D ,D O N N I OB ,e t a l ．M a i n Ｇc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s :m o n o m e r a n d c r o s s Ｇl i n k e r m o l e c u l a r c o n t r o l o f t h e t h e r m o t r o p i c a n de l a s t i c p r o p e r t i e s [J ]．M a c r o m o l e c u l e s ,２００８,４１(９):３０９８Ｇ３１０８．[２０]㊀S ÁN C H E Z ＧF E R R E RA ,F I N K E L MA N N H．U n i a x i a l a n d s h e a r d e f o r m a t i o n s i n s m e c t i c ＧCm a i n Ｇc h a i n l i q u i d Ｇc r y s Ｇt a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．M a c r o m o l e c u l e s ,２００８,４１(３):９７０Ｇ９８０．[２１]㊀S ÁN C H E Z ＧF E R R E RA ,F I N K E L MA N N H．T h e r m a l a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f n e w m a i n Ｇc h a i n l i q u i d Ｇc r y s t a l Ｇl i n e e l a s t o m e r s [J ]．S o l i dS t a t eS c i e n c e s ,２０１０,１２(１１):１８４９Ｇ１８５２．[２２]㊀H I R A O K A K ,S A G A N O W ,N O S ET ,e t a l ．B i a x i a l s h a p em e m o r y e f f e c t e x h i b i t e db y m o n o d o m a i n c h i r a l s m e c Ｇt i cCe l a s t o m e r s [J ]．M a c r o m o l e c u l e s ,２００５,３８(１７):７３５２Ｇ７３５７．[２３]㊀H I R A O K A K ,K O B A Y A S I M ,K A Z AMA R ,e ta l ．E l e c t r o m e c h a n i c s o f m o n o d o m a i n c h i r a ls m e c t i c C e l a s t o m e r :m e c h a n i c a l r e s p o n s e t o e l e c t r i c s t i m u l a t i o n [J ]．M a c r o m o l e c u l e s ,２００９,４２(１５):５６００Ｇ５６０４．[２４]㊀S ÁN C H E Z ＧF E R R E R A ,F I S C H LT ,S T U B E N R A U C H M ,e t a l ．P h o t o Ｇc r o s s l i n k e ds i d e Ｇc h a i n l i q u i d Ｇc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s f o rM i c r o s y s t e m s [J ]．M a c r o m o l e c u l a rC h e m i s t r y a n dP h y s i c s ,２００９,２１０(２０):１６７１Ｇ１６７７．[２５]㊀Z E N T E LPD R．L i q u i dc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s [J ]．A n g e w a n d t eC h e m i eI n t e r n a t i o n a lE d i t i o n ,１９８９,２８(１０):１４０７Ｇ１４１５．[２６]㊀L E HMA N N W ,S K U P I N H ,T O L K S D O R F C ,e ta l ．G i a n tl a t e r a le l e c t r o s t r i c t i o ni nf e r r o e l e c t r i cl i q u i d Ｇc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．N a t u r e ,２００１,４１０(６８２７):４４７Ｇ４５０．[２７]㊀B E Y E RP ,Z E N T E LR．P h o t o s w i t c h a b l e s m e c t i c l i q u i d Ｇc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．M a c r o m o l e c u l a rR a p i dC o m Ｇm u n i c a t i o n s ,２００５,２６(１１):８７４Ｇ８７９．[２８]㊀OHM C ,S E R R AC ,Z E N T E LR．Ac o n t i n u o u s f l o ws y n t h e s i s o fm i c r o m e t e r Ｇs i z e da c t u a t o r s f r o ml i q u i d c r y s t a l Ｇl i n e e l a s t o m e r s [J ]．A d v a n c e d M a t e r i a l s ,２００９,２１(４７):４８５９Ｇ４８６２．[２９]㊀OHM C ,B R E HM E R M ,Z E N T E LR．L i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s a s a c t u a t o r s a n d s e n s o r s [J ]．A d v a n c e d M a Ｇt e r i a l s ,２０１０,２２(３１):３３６６Ｇ３３８７．[３０]㊀OHM C ,K A P E R N A UM N ,N O N N E NMA C H E R D ,e ta l ．M i c r o f l u i d i cs y n t h e s i so fh i g h l y s h a p e Ｇa n i s o t r o pi c p a r t i c l e s f r o ml i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r sw i t hd e f i n e dd i r e c t o r f i e l d c o n f i g u r a t i o n s [J ]．J o u r n a l o f t h eA m e r i c a n C h e m i c a lS o c i e t y ,２０１１,１３３(１４):５３０５Ｇ５３１１．[３１]㊀B R A N D H R．E l e c t r o m e c h a n i c a l e f f e c t s i nc h o l e s t e r i ca n dc h i r a l s m e c t i c l i q u i d Ｇc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s [J ]．D i e M a k r o m o l e k u l a r eC h e m i e ,R a pi dC o mm u n i c a t i o n s ,１９８９,１０(９):４４１Ｇ４４５．[３２]㊀B R A N D H R ,P L E I N E R H．E l e c t r o h y d r o d y n a m i c s o f n e m a t i c l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．P h y s i c a A :S t a Ｇt i s t i c a lM e c h a n i c s a n d i t sA p pl i c a t i o n s ,１９９４,２０８(３/４):３５９Ｇ３７２．[３３]㊀MA R T I N O T YP ,S T E I NP ,F I N K E L MA N N H ,e t a l ．M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o fm o n o Ｇd o m a i n s i d e c h a i nn e m a t i c e l a s t o m e r s [J ]．T h eE u r o p e a nP h y s i c a l J o u r n a l E ,２００４,１４(４):３１１Ｇ３２１．[３４]㊀B R A N D H R ,P L E I N E R H ,MA R T I N O T Y P ．S e l e c t e d m a c r o s c o p i c p r o p e r t i e so f l i q u i dc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s [J ]．S o ftM a t t e r ,２００６,２(３):１８２Ｇ１８９．[３５]㊀M E N Z E L A M ,P L E I N E R H ,B R A N D H R．N o n l i n e a r r e l a t i v e r o t a t i o n s i n l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．T h e J o u r n a l o f C h e m i c a lP h y s i c s ,２００７,１２６(２３):２３４９０１．[３６]㊀B U G U I N A ,L IM H ,S I L B E R Z A N P ,e ta l ．M i c r o Ｇa c t u a t o r s :w h e na r t i f i c i a lm u s c l e s m a d eo fn e m a t i c l i qu i d c r y s t a l e l a s t o m e r s m e e ts o f tl i t h o g r a p h y [J ]．J o u r n a lo f t h e A m e r i c a n C h e m i c a lS o c i e t y ,２００６,１２８(４):１０８８Ｇ１０８９．[３７]㊀Y A N G H ,B U G U I N A ,T A U L E M E S S E J M ,e ta l ．M i c r o n Ｇs i z e d m a i n Ｇc h a i nl i q u i dc r ys t a l l i n ee l a s t o m e r a c t u a t o r sw i t hu l t r a l a r g ea m p l i t u d ec o n t r a c t i o n s [J ]．J o u r n a lo f t h eA m e r i c a n C h e m i c a lS o c i e t y ,２００９,１３１(４１):１５０００Ｇ１５００４．５６１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀武晓娟,等:聚硅氧烷侧链液晶聚合物的研究进展６６１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀[３８]㊀R O U S S E A UIA,MA T H E RPT．S h a p em e m o r y e f f e c t e x h i b i t e db y s m e c t i cＧCl i q u i dc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s[J]．J o u r n a l o f t h eA m e r i c a nC h e m i c a lS o c i e t y,２００３,１２５(５０):１５３００Ｇ１５３０１．[３９]㊀R O U S S E A UIA,Q I N H H,MA T H E RPT．T a i l o r e d p h a s e t r a n s i t i o n s v i am i x e dＧm e s o g e n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o lＧy m e r sw i t hs i l i c o nＧb a s e d s p a c e r s[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２００５,３８(１０):４１０３Ｇ４１１３．[４０]㊀B U R K EK A,MA T H E RPT．S o f t s h a p em e m o r y i nm a i nＧc h a i n l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s[J]．J o u r n a l o f M aＧt e r i a l sC h e m i s t r y,２０１０,２０(１７):３４４９Ｇ３４５７．[４１]㊀C L A R K ES M,T A J B A K H S H A R,T E R E N T J E V E M,e t a l．S o f t e l a s t i c i t y a n d m e c h a n i c a l d a m p i n g i n l i q u i dc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s[J]．J o u r n a l o f A p p l i e dP h y s i c s,２００１,８９(１１):６５３０Ｇ６５３５．[４２]㊀C L A R K ESM,HO T T A A,T A J B A K H S H AR,e t a l．E f f e c t o f c r o s s l i n k e r g e o m e t r y o n e q u i l i b r i u mt h e r m a l a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f n e m a t i c e l a s t o m e r s[J]．P h y s i c a lR e v i e w E,２００１,６４(６):０６１７０２．[４３]㊀HO G A NP M,T A J B A K H S H A R,T E R E N T J E V E M．U V m a n i p u l a t i o no f o r d e r a n dm a c r o s c o p i c s h a p e i nn eＧm a t i c e l a s t o m e r s[J]．P h y s i c a lR e v i e w E,２００２,６５(４):０４１７２０．[４４]㊀C O U R T YS,M I N EJ,T A J B A K H S H A R,e t a l．N e m a t i c e l a s t o m e r sw i t ha l i g n e d c a r b o nn a n o t u b e s:n e we l e cＧt r o m e c h a n i c a l a c t u a t o r s[J]．E u r o p h y s i c sL e t t e r s,２００３,６４(５):６５４Ｇ６６０．[４５]㊀J IY,HU A N GY Y,T E R E N T J E VE M．D i s s o l v i n g a n d a l i g n i n g c a r b o nn a n o t u b e s i n t h e r m o t r o p i c l i q u i d c r y s t a l s [J]．L a n g m u i r,２０１１,２７(２１):１３２５４Ｇ１３２６０．[４６]㊀M E N GFB,Z HA N G B Y,L I U L M,e t a l．L i q u i dＧc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s p r o d u c e db y c h e m i c a l c r o s s l i n k i n g aＧg e n t s c o n t a i n i n g s u l f o n i c a c i d g r o u p s[J]．P o l y m e r,２００３,４４(１４):３９３５Ｇ３９４３．[４７]㊀Z HA N GBY,M E N GFB,Z A N GBL,e t a l．L i q u i dＧc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s c o n t a i n i n g s u l f o n i ca c i d g r o u p s[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２００３,３６(９):３３２０Ｇ３３２６．[４８]㊀HUJS,Z HA N GBY,J I A Y G,e t a l．S i d eＧc h a i nc h o l e s t e r i c l i q u i dc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r sd e r i v e d f r o mam e s oＧg e n i c c r o s sＧl i n k i n g a g e n t[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２００３,３６(２４):９０６０Ｇ９０６６．[４９]㊀J I A YG,Z HA N GBY,T I A N M,e t a l．S t r u c t u r e s a n d p r o p e r t i e s o f c h o l e s t e r i c l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s[J]．R e a c t i v e a n dF u n c t i o n a lP o l y m e r s,２００５,６３(１):５５Ｇ６１．[５０]㊀HUJS,Z HA N GBY,Z H E N G Y Y,e t a l．S y n t h e s i s a n d p h a s e b e h a v i o r o f s i d eＧc h a i n c h o l e s t e r i c l i q u i dＧc r y s t a lＧl i n e e l a s t o m e r sd e r i v e df r o mac h i r a l c r o s s l i n k i n g a g e n t[J]．R e a c t i v ea n dF u n c t i o n a lP o l y m e r s,２００５,６４(１):１Ｇ１１．[５１]㊀HUJ S,Z HA N GBY,Z HO U AJ,e t a l．S i d eＧc h a i n c h o l e s t e r i c l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s d e r i v e d f r o mam e s oＧg e n i c c r o s s l i n k i n g a g e n t:I．S y n t h e s i sa n d m e s o m o r p h i c p r o p e r t i e s[J]．E u r o p e a n P o l y m e rJ o u r n a l,２００６,４２(１０):２８４９Ｇ２８５８．[５２]㊀K E L L YS M．A n i s o t r o p i cn e t w o r k s[J]．J o u r n a l o f M a t e r i a l sC h e m i s t r y,１９９５,５(１２):２０４７Ｇ２０６１．[５３]㊀AM B R O G IV,G I AM B E R I N IM,C E R R U T I P,e t a l．L i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s b a s e d o n d i g l y c i d y l t e r m i n a t e d r i g i dm o n o m e r s a n d a l i p h a t i c a c i d s．P a r t１．S y n t h e s i s a n d c h a r a c t e r i z a t i o n[J]．P o l y m e r,２００５,４６(７):２１０５Ｇ２１２１．[５４]㊀U R A Y AMA K．S e l e c t e di s s u e si nl i q u i dc r y s t a le l a s t o m e r sa n d g e l s[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２００７,４０(７):２２７７Ｇ２２８８．[５５]㊀I S H I G ER,O S A D AK,T A G AWA H,e t a l．E l o n g a t i o n b e h a v i o r o f am a i nＧc h a i n s m e c t i c l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t oＧm e r[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２００８,４１(２０):７５６６Ｇ７５７０．[５６]㊀R E N W T,M C MU L L A NPJ,G R I F F I N A C．P o i s s o n s r a t i oo fm o n o d o m a i n l i q u i dc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s[J]．M a c r o m o l e c u l a rC h e m i s t r y a n dP h y s i c s,２００８,２０９(１８):１８９６Ｇ１８９９．[５７]㊀C HAM B E R S M,V E R D U Z C O R,G L E E S O NJT,e t a l．C a l a m i t i c l i q u i dＧc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s s w o l l e n i nb e n tＧc o r e l i q u i dＧc r y s t a l s o l v e n t s[J]．Ad v a n ce d M a t e r i a l s,２００９,２１(１６):１６２２Ｇ１６２６．[５８]㊀Y AMA Z A K IH,T A K E D A M,K OHN O Y,e ta l．D y n a m i cV i s c o e l a s t i c i t y o f p o l y(b u t y l a c r y l a t e)e l a s t o m e r sc o n t a i n i n gd a n g l i n g c h a i n sw i t hc o n t r o l le d l e n g t h s[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２０１１,４４(２２):８８２９Ｇ８８３４．[５９]㊀A HNS,D E S HMU K H P,G O P I N A D HA N M,e t a l．S i d eＧc h a i n l i q u i dc r y s t a l l i n e p o l y m e rn e t w o r k s:e x p l o i t i n g n a n o s c a l e s m e c t i c p o l y m o r p h i s mt od e s i g n s h a p eＧm e m o r yp o l y m e r s[J]．A C S N a n o,２０１１,５(４):３０８５Ｇ３０９５．[６０]㊀B I G G I N SJS,WA R N E R M,B HA T T A C HA R Y A K．E l a s t i c i t y o f p o l y d o m a i nl i q u i dc r y s t a le l a s t o m e r s[J]．J o u r n a l o f t h eM e c h a n i c s a n dP h y s i c s o f S o l i d s,２０１２,６０(４):５７３Ｇ５９０．。

环氧化合物改性侧链氨基聚硅氧烷的研究

集热式恒温加热磁力搅拌器：Ｄ１Ｉ，上海Ｆ一０Ｓ东玺制冷仪器设备有限公司；真空干燥箱：ＤＦ一Ｚ
６２型，Ｏ０上海博讯实业有限公司医疗设备厂。
１２反应原理．
１实验
１１主要原料及仪器．
单官能缩水甘油醚（Ｃ一５３ＧＡＮ１Ｍ，
第１期
Ｃ
蔡元婧等．环氧化合物改性侧链氨基聚硅氧烷的研究
～；Ｓ～＋ＣＨ一～兰Ｓ～ＲＳ— ０ＣＣＲｉｉ｛。十２２— Ｓ。ＲＨｉｉ兰 — 一一３Ｏ。Ｈ— ： — — — ｍＯＯ。Ｏ — １
～
Ｃ。Ｈ
３
ｌ
Ｃ６ＮＣ２ＮＨ２３ＨＨＨ４
基缩水甘油醚（９）６２、正丁基缩水甘油醚（６）及甲基丙烯酸缩水甘油酯（Ｍ６０ＧＡ）和侧链氨基聚硅氧烷为原料，通过环氧基与氨基的反应对侧链氨基聚硅氧烷进行改性。研究了不同反应条件下，改性聚硅氧烷的凝胶行为，表征了改性聚硅氧烷的结构。结果表明，Ｃ一５３与侧链氨基聚硅氧烷的反应活性最大；且Ｎ１
水甘油醚（Ｃ一５３：工业级，Ｃｒｏｉ公司；Ｎ１）ａｄｌｔ甲基丙烯酸缩水甘油酯（Ｍ：纯度９％，美ＧＡ）９
反应对侧链氨基聚硅氧烷进行改性易形成凝胶型聚合物。本实验通过环氧基与氨基的开环反应，采用５种单官能缩水甘油醚分别对侧链氨基聚硅氧烷进行接枝改性，探讨了不同结构的缩水甘油醚改性侧链氨基聚硅氧烷的凝胶化行为以及不同反应条件下的反应程度与反应现象，并对改性聚硅氧烷进行了结构表征。

有机聚硅氧烷的阻燃研究进展

有机聚硅氧烷的阻燃研究进展周燕雪【摘要】Organic polysiloxane had the dual performance of organic polymer and inorganic silicon compounds , having both the flexibility and easy workability of polymer materials , as well as high temperature resistance , oxidation resistance and weather resistance of inorganic materials.In recent years , it increasingly aroused concern as a high efficient, non -toxic, low smoke, and environment -friendly flame -retardant.The recent application of organic polysiloxane for flame-retarded polymer material was summarized.%有机聚硅氧烷兼具有机聚合物和无机硅化合物的双重性能，既具有高分子材料的柔韧性、易加工性，又有无机材料的耐高温、耐氧化性、耐候性等优点，近年来作为一种高效、无毒、低烟、环境友好性阻燃剂正日益受到人们的关注。

文章将介绍近年来有机聚硅氧烷的阻燃研究进展。

【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)015【总页数】3页(P24-25,30)【关键词】有机聚硅氧烷;阻燃剂;研究进展【作者】周燕雪【作者单位】东莞理工学院，广东东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】TQ314.24有机聚硅氧烷兼具有机聚合物和无机硅化合物的双重性能，主链骨架为Si－O－Si 柔软结构，侧链为有机基团如烷基、烷基取代基、苯基等，分子本身具有有机/无机杂化结构，既具有高分子材料柔韧性、易加工性，又有无机材料的耐高温、耐氧化性、耐候性等优点，近年来作为一种高效、无毒、低烟、环境友好性阻燃剂受到人们的广泛关注，共混或共聚并入聚合物中具有明显的抗热氧稳定性和阻燃作用。

聚醚侧链型聚硅氧烷对含氟聚合物凝胶锂离子电解质膜性能的影响

隔膜Ｍ１
ＰＤＭＳｇＰＯ￣ＥＯ）ＰＶＤＦ－（ＰＰ／制膜液隔膜
０１／０ｏ１／ｏ
ＰＤＭＳｇＰＰＰＥＯ）Ｐ－（Ｏ－／ＶＤＦＨＦ－Ｐ制膜液
—— — —
孔隙率（）％
７９
隔膜
Ｍ２
Ｍ３
图１纯含氟聚合物及共混隔膜的ＳＭ电镜照片Ｅ
Ｆｉｇ１ＳＥＭｍａｅｅａａｏｒｉｇｓｏｆｓｐｒｔｓ
助
财
料
２１年第ｌ期（１００Ｏ４）卷
聚醚侧链型聚硅氧烷对含氟聚合物凝胶锂离子电解质膜性能的影响
改篓偏乙（Ｄ和偏－接２实验性氟烯Ｐ氧：Ｓ（六Ｅ睡的聚Ｆ备烯－ＯＶ）ｇＰ螽）硅聚氟ＰＰ烯乙一氟）Ｏ丙－
２８／
— —
１６８４．／．
＿ — —
０１／０ｏ１／ｏ
８Ｏ
８１
Ｍ４
＿ — —
２８／
】７８３．／．
８ｌ
注：为采用制膜液；ａｂ为基于ＮＭＲＨ—
Ｍ１ｂ－
Ｍ３ａ－
Ｍ２ａ－
Ｍ２－ｂ
Ｍ４－ａ
Ｍ４－．ｂ
，
… 。、
…
＊
基金项目：国家自然科学基金资助项目（０７０４；家重点基础研究发展计划（７计划）助项目（０９Ｂ２４２２９４９）国９３资２０Ｃ６３０）收到初稿日期：０００一５２１—３ｌ收到修改稿日期：０００—９２１ —５１通讯作者：宝库朱作者简介：张诚（９６）男，东淄博人，授，导，事功能高分子材料研究。１６一，山教博从

侧链聚硅氧烷液晶的研究进展

的具有液晶特性的大分子大多数聚硅氧烷类液
下才呈现液晶性（８】
晶高分子的主链为Ｓ一Ｓ键．侧链为Ｓ— ｉ０一ｉｉＣ或Ｃ— Ｃ键．此，硅氧烷类液晶兼有有机聚合物和因聚无机材料的特性，良好的耐热性、如耐臭氧性、耐
有有机硅材料的优良物理机械性能．且取向松弛
速率比小分子液晶低得多。时，链聚硅氧烷侧同侧
链液晶还具有较低的玻璃化温度（１较好的粘温、特性及较快的光电响应时间ｆ升响应时间可达上
Ｆｇ．ｈｌｓｉｃｔｏｑｉｒｓａｃｏｄｎｏｉ２ＴｅｃａｓｆａｉｉｏｎｆＬｉｕｄｃｙｔ些特性．近年来人们对其进行了深入的研
近年来．着科学技术的飞速发展．晶的随液基础研究迅速发展．实际应用技术的开发日新月异，起人们的极大重视。此新型液晶材料的合引因
成，晶分子的结构和性能之间的关系，为研究液成
作者简介：中战，北大学理学院化学系，事于液晶材料的研孙中从
究工作。。讯联系人通
紫外光老化性、线性光学特性等。非聚硅氧烷类液晶高分子与液晶小分子一样．

环氧树脂的聚硅氧烷改性研究进展

更高。 8)9(:)9)[,2’用四甲基二硅氧烷与 (;,-< .环氧基 ).环己基乙烯进行硅氢加成反应合成了一种含硅环氧树脂。比较了以甲基六氢化邻苯二甲酸酐为固化剂的固化过程中催化剂的种类和用量对固化反应活性 * 所得固化物的热稳定性 *热致褪色性和光致褪色性的影响。发现酸酐固化剂浓度影响着材料的物理性能 , 当酸酐固化剂与环氧的用量为等当量时 , 所得固化物具有最高的=+值和最小的热膨胀系数。 >?等 [,@’设计并合成了如图A所示的固化剂和环氧树脂。实验结果表明 , 不像大多数含硅氧烷的化合物那样 ,在固化的环氧树脂中没有明显的相分离。 =4/*=B/和C4=/数据说明了柔性硅氧
1.1.F
带乙烯基的聚硅氧烷与带乙烯基环氧树脂反应改性
TU 4V6I5M+,II 等 &1G$ 用邻甲酚线性酚醛型环氧树脂与
甲基丙烯酸反应 , 引入乙烯基 % 用 2M乙基叔丁基过氧化己酸酯作为引发剂 ,与带乙烯基的3D@? 进行自由基聚合 , 合成聚硅氧烷的改性样品 ,乙烯基在端基或侧基位置 % 4,:等 &1.$用类似的方法合成了乙烯基硅氧烷改性的甲酚线性酚醛型环氧树脂 , 还合成了甲酚线性固化剂 % 固化后得到的硅氧烷改性体系比未用硅氧烷改性的体系具有更低的杨氏模量和更高的断裂伸长率 % 改性树脂可解决作为电子封装材料时存在的 + 爆玉米花 , 问题 %
1.1.2
聚硅氧烷的羟基与环氧树脂中的环氧基发生开环反应改性
G)*+,*-[.$报道了通过脂肪族环氧树脂与聚硅氧烷的缩
聚反应制备了环氧 / 聚硅氧烷杂化涂料 % 这种涂料使得含锌底漆表面只需一层面漆。这会减少施工时间和过度喷涂 , 大大简化了防腐工艺 , 向空气中散发的溶剂也会减少约 012 。陈慧宗等 &11$ 合成了一种聚硅醚 , 用它来改性 D33 环氧树脂 % D33 环氧树脂经改性后 , 其 45 ’467 均提高约 81 9 ,4: 提高约 ;1 < , 耐热性增强。鲁照玲等

侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷

侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷是一种具有特殊结构的聚合物，它在材料科学和化学领域具有广泛的应用。

本文将介绍该聚合物的合成方法、性质及其在不同领域中的应用。

我们来了解一下侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷的合成方法。

该聚合物是通过乙烯基硅烷单体与甲氧基烷氧基硅烷单体的共聚反应得到的。

在反应过程中，乙烯基硅烷单体提供了聚合物的主链，而甲氧基烷氧基硅烷单体则引入了烷氧基和甲氧基的侧链。

通过控制单体的摩尔比例和反应条件，可以得到具有不同侧链含量的乙烯基聚硅氧烷。

侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷具有一系列优异的性质。

首先，它具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够在高温和强酸碱条件下保持其结构和性能的稳定。

其次，该聚合物具有较低的表面能和较高的表面张力，使其在涂料、油墨和粘合剂等领域中具有良好的应用潜力。

此外，它还具有良好的机械性能和耐磨性，可用于制备高性能的弹性体和涂层材料。

侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷在材料科学和化学领域中有着广泛的应用。

在光学领域，该聚合物的高折射率和低散射率使其成为制备高透明度光学材料的理想选择。

在电子领域，该聚合物具有良好的绝缘性能和导电性能，可用于制备柔性电子器件和光电器件。

此外，侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷还可以用于制备生物医学材料，如人工血管、仿生组织和药物载体等。

侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷是一种具有特殊结构和优异性能的聚合物。

它的合成方法简单可控，性质稳定可靠，广泛应用于光学、电子和生物医学等领域。

随着材料科学和化学技术的不断发展，相信侧链含烷氧基甲氧基的乙烯基聚硅氧烷将会有更广阔的应用前景。

硅氧烷化合物的合成与应用进展

材料工程Journal of Materials Engineering第4 9卷第4期2021年4月第13-22页Vol. 4 9 No. 4Apr. 2021 pp. 13 — 22硅氧烷化合物的合成与应用进展Research progress in synthesis andapplication of siloxane compounds程玉桥，路双，冯喆，赵文辉，张治婷，赵越(天津工业大学化学与化工学院，天津300387)CHENG Yu-qiao ,T/U Shuang ,FENG Zhe,ZHAO Wen-hui ,ZHANG Zhi-t.ing,ZHAO Yue(School of Chemistry and Chemical Engineering ,TiangongUniversity? Tianjin 300387 , China)摘要：基于硅氧键特点以及不同条件的化学反应是构建结构迥异、性能独特的新型有机/无机硅氧功能材料的重要方法，近年来，引起了学术界的普遍关注。

新型硅氧功能材料兼具有机/无机化合物性质，以其良好的生物相容性、耐高低温性以及电绝缘性能被广泛应用于众多领域。

本文综述了硅氧烷化合物设计、合成与应用的研究领域及发展现状，重点介绍线性结构(一维结构)、非线性结构(二维结构)、多面体低聚倍半硅氧烷化合物(三维结构)以及有机/无机杂化硅氧烷化合物的设计及合成方法，并通过研究可拉伸聚硅氧烷弹性体、硅氧烷化合物涂层、新型驱油用硅氧功能材料等多种方式以增进硅氧烷化合物在生物医学、航空航天、功能材料及三次采油方面的应用进展。

关键词：线性结构；非线性结构；多面体低聚倍半硅氧烷；有机/无机杂化硅氧烷化合物；合成方法doi ： 10. 11868/. issn. 1001-4381.2020. 000125中图分类号：O613.72文献标识码：A 文章编号：10014381(2021)04-0013-10Abstract ： Chemical reactions based on the characteristics of silicon-oxygen bonds and differentconditions are important methods to construct new organic/inorganic siloxane functional materialswith very different structures and unique properties , which have aroused widespread attention in the academic community. The new silicon-oxygen functional materials have both organic/inorganic compound properties , and are widely used in many fields for their good biocompatibility , high and lowtemperature resistance , and electrical insulation properties. The research fields and developmentstatus of the design , synthesis and application of siloxane compounds were reviewed in this paper , focusing on the design and synthesis methods of linear structure (one-dimensional structure ),nonlinear structure (t.wo-climensional structure ) , polyhedral oligomeric silsesquioxane compounds (three-dimensional structure) and organic/inorganic hybrid siloxane compounds , and the application progress of siloxane compounds in biomedicine , aerospace , functional materials and tertiary oilrecovery will be promoted by studying stretchable polysiloxane elastomer , siloxane compound coating , new silicone functional materials for oil displacement and so on.Key words : linear structure ； nonlinear structure ； polyhedral oligomeric silsesquioxane ； organic/inorganic hybrid siloxane compounds ;synthesis method随着材料科学的不断发展，硅氧烷化合物因其良好的耐热性、生物相容性、高透气性和高绝缘性能在诸多领域占据着重要地位。

聚硅氧烷微球的制备与应用研究进展_张冬桥

涂料和化妆品等领域，下面主要介绍在光散射和改性上的应用。 2. 1. 1 用作光散射剂目前，无机光散射剂主要有 SiO2 、 CaCO3 、 TiO2 、BaSO4 、玻璃微珠等粒子；但无机粒子会导致透光率严重下降，而且会严重磨损加工设备
［14 ］
。有机光散射剂主要有 PMMA、 PS 及两者
［8 ］
。
加成法是在催化剂作用下，将含乙烯基的聚硅氧烷（包括二乙烯基封端的聚硅氧烷和带乙烯基的聚硅氧烷）与含氢的聚硅氧烷进行硅氢加成反应，生成聚硅氧烷微球的方法。反应如式 1。
≡Si—CH CH2 + ≡Si—H →≡Si—CH2 CH2 —Si≡ 图1 两步法反应过程（ 1）
*
（ 1．华南理工大学材料科学与工程学院，广州 510640 ； 2．广州科苑新型材料有限公司，广州 510860 ； 3．华南理工大学理学院，广州 510640 ）
摘要：综述了近年来聚硅氧烷微球的研究进展。从结构形态上将聚硅氧烷微球分为实心、核壳和空心微球，并重点介绍了三种微球的制备方法及应用现状。关键词：聚硅氧烷，微球，实心，空心，核壳
技术进展
，2012 ，26 （ 6 ）： 411 ～ 415 SILICONE MATERIAL

聚硅氧烷微球的制备与应用研究进展
1 1 张冬桥，马文石＊＊，段 1 2 宇，万兆荣，王 3 2 洪，徐迎宾
· 412 · OR2 OH 水解 R1 SiOR2 + 3H2 O → R1 SiOH + 3CH3 OH OR2 OH 缩聚 ↓
第 26 卷
表面带羧基的聚硅氧烷微球
［6 － 7 ］

超支化聚硅氧烷合成与应用的研究进展

超支化聚硅氧烷合成与应用的研究进展3季立富,顾嫒娟,袁　莉,梁国正(苏州大学材料与化学化工学部材料工程系,苏州215021)摘要超支化聚硅氧烷以独特的结构和优越的性能而成为近年来高分子材料领域的研究热点。

系统地论述了近年来关于超支化聚硅氧烷的合成方法及其应用的研究,着重综述了硅氢加成和水解反应过程中各种因素对反应过程及产物物化性能的影响。

硅氢加成反应因具有副反应少和产率高等优点而被广泛应用。

关键词超支化聚硅氧烷　硅氢加成　水解R esearch Progress in Synthesis and Application of H yperbranched PolysiloxanesJ I Lif u ,GU Aijuan ,YUAN Li ,L IAN G Guozheng(Department of Materials Science &Engineering ,College of Chemistry ,Chemical Engineeringand Materials Science ,Soochow University ,Suzhou 215021)Abstract Hyperbranched polysiloxanes have been an interesting subject in the field of researches on polymer science and engineering due to their especial structure and properties.The research progress in the synthesis and appli 2cation of hyperbranched polysiloxanes is reviewed in this paper.The influence of different parameters on the synthesis of hyperbranched polysiloxanes via polyhydrosilylation and hydrolyzation is primarily discussed.As a result of having fewer side reactions and the advantage of high 2yield ,the polyhydrosilylation has been widely applied.K ey w ords hyperbranched polysiloxanes ,polyhydrosilylation ,hydrolyzation　3江苏省自然科学基金(青年学术带头人)项目资助(B K2007506)　季立富:男,硕士研究生,从事超支化聚合物的合成与应用研究　顾嫒娟:通讯联系人,教授,博导,主要从事高性能树脂及其复合材料的研究　Tel :0512261875156　E 2mail :ajgu @0　引言高度支化的聚合物由于具有独特的结构和优越的性能,成为近年来高分子材料领域研究的一个热点。

基于氢键自组装的侧链聚硅氧烷液晶的研究进展

上的灵活性，使氢键自组装型ＳＣＬＰ表现出独特的液晶性能，在材料科学和生命科学中备受
关注］。
晶的光电敏感性，又具有高分子的可加工性，可广泛应用于光学记录、信息存储和显示材料等领域，已成为液晶高分子研究中一个活跃的领
轻薄型显示技术上。到２１世纪，有关液晶高分
子的介绍与应用的报道大量出现 ¨ 。液晶的高ｊ强度和高模量特性使其作为结构材料在电子、机械、军事、航空航天等领域有着广泛的应用；作为功能材料，它具有光、电、磁及分离等特性，
羟基一吡啶体系氢键自组装侧链聚硅氧烷液晶；并概述了液晶常用的表征方法。
关键词：液晶，氢键，自组装，聚硅氧烷，羧基，吡啶，咪唑
中图分类号：０３．１６４４
文献标识码：Ａ
文章编号：１０４６（００５— ３５—０６０９— ３９２１）００００
液晶高分子是一种具有特殊物理、化学、光学特性的材料，２Ｏ世纪中叶开始被广泛应用在
域
。然而，传统的ＳＣＬＰ中的液晶基元是通
过共价键方式与主链相连，这种共价连接方式使
ＳＣＬＰ在发展和应用中存在三方面的问题：一是
１３氢键自组装侧链聚硅氧烷液晶．
第２卷４

聚硅氧烷热稳定性研究进展[1]

在高温下, 循环应力将加速 PDM S 弹性体的降解[7, 14～ 16], 使材料的储能模量、有效交联密度、密度、试样长度 (蠕变) 发生变化。与静载荷作用下试样的蠕变相比, 由于循环应力加速了试样的降解, 其在高温下的蠕变速率加大。 216 填料
白碳黑 (SiO 2) 是 PDM S 应用最普遍的增强填料。加入白碳黑, 一方面阻滞聚硅氧烷的热运动及空气在 PDM S 内的扩散, 从而提高了 PDM S 的热稳定性。另一方面, SiO 2 表面的硅羟基 (Si— O H ) 呈酸性, 它不但促使硅氧键断裂而降解, 而且还与硅氧烷末端硅羟基反应产生水。此外, 白碳黑表面一般还残留吸附水[17], 在高温下水使硅氧烷水解而降解, 一般未经处理的白碳黑复合到 PDM S 中会降低聚硅氧烷的热稳定性。
此外, 制备弹性体时, 后硫化条件也会影响 PDM S 的热稳定性[22]。
3 提高聚硅氧烷热稳定性的途径
提高聚硅氧烷热稳定性的依据是抑制有机基团侧基的氧化及主链 Si—O 键的重排降解。主要有以下几种方法。 311 改变聚硅氧烷侧基结构
Kn igh t[23]根据等温热失重实验, 以聚硅氧烷失重 10% 来考察各类侧基聚硅氧烷的热稳定性, 发现在空气中聚甲基苯基硅氧烷热稳定性最好; 在惰性气体中, 聚二甲基硅氧烷及聚甲基乙烯基硅氧烷的热稳定性最好。各类侧基聚硅氧烷热稳定性顺序为:
水能使聚硅氧烷通过 Si—O 键的水解而无规降解。酸、碱或金属催化剂可加速聚硅氧烷的水裂解。例如在少量 KO H 作用下, PDM S 的分子量在 150℃就急剧下降[5]。但没有催化剂时, 即使在高温下, 水解反应进行的速度也很慢。如果聚二甲基硅氧烷内的甲基被氢原子或吸电子基团取代,
或反应是在给电子的溶剂内进行, 则 Si—O 键更容易被水裂解。例如高分子量的甲基 (3, 3, 3—三氟丙基) 聚硅氧烷的丙酮溶液在室温下便能与水作用, 缓慢解聚成低分子量的直链和环状硅氧烷。

有机聚硅氧烷的研究进展和现状

有机聚硅氧烷的研究进展和现状摘要：介绍近年来有机聚硅氧烷的研究发展情况。

对含有环氧基、乙烯基、氨基和具有嵌段结构等有机聚硅氧烷的合成方法、工艺以及聚合物的结构及物理和化学特性进行了综述。

关键词：聚硅氧烷合成研究进展有机聚硅氧烷是第一个工业上获得应用的元素高分子，由于有机聚硅氧烷结构特殊，它具有很多优异的物理、化学性能，如耐高低温性能、耐辐射性、耐氧化性、高透气性、耐候性、脱模性、憎水性以及生理惰性等，是高分子材料中性能独特的品种。

现已在电工与电子、化工和冶金、建筑、航天、航空、医用材料等几十个领域中得到广泛的应用。

有机聚硅氧烷自40年代商业化以来受到人们的广泛重视，近年来有机聚硅氧烷的发展十分迅速，一系列具有特种官能团(例如环氧基、乙烯基以及氨基等)、特殊结构(嵌段结构)、特种性能的改性聚硅氧烷相继在实验室合成并产业化，在保留了上述有机聚硅氧烷优异性能的同时又赋予其新的性能，包括可以采用低温辐射固化技术进行固化、与有机聚合物中官能团的反应性、对水及醇的相容性、易乳化性、赋予界面活性等。

总之，功能性有机聚硅氧烷是一大类正在各种新技术中发挥重大作用并迅速发展的新型高分子材料。

1、聚硅氧烷的发展及应用1.1 在日用品及化妆品中的应用早期使用的聚硅氧烷类化合物是聚合度不同的二甲基硅油，主要用于少数化妆品中，增加皮肤的润滑感和抗水性。

现在有机聚硅氧烷类化合物已广泛应用于护肤、护发、美容产品及抗汗剂和除臭剂等特殊用品中。

人们通过长期大量的生理学、毒理学及遗传学实验，确认部分有机聚硅氧烷化合物安全可靠且性质优良，比如，透光又抗紫外线，生理惰性强，无毒，无异味，又具有良好的表面活性，这些特点使有机聚硅氧烷在化妆品中得到越来越广泛的应用。

聚硅氧烷类化合物用于个人护肤产品有很多突出的优点。

有人通过与多种常用于个人护理品的成分(凡士林、白油等)比较，得出黏度为315×104(m2/s)的甲基聚硅氧烷，在涂展性、润肤性和柔软性三个方面都是最好的，而且，硅氧烷护肤不会堵塞皮肤表面孔隙，可降低粉刺的产生。

聚硅氧烷阻燃剂的研究进展_张增光

聚硅氧烷阻燃剂的研究进展3张增光,贵大勇(北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室,北京　100081) 摘要:综述了近年来国内外聚硅氧烷阻燃剂的研究进展。

以等离子化学法为代表的节能、环保的合成方法逐渐受到重视;线性聚硅氧烷可以同其它聚合物共聚以提高其阻燃性能,而带支链的聚硅氧烷则表现出更好的热稳定性、相容性和阻燃效果;聚硅氧烷与基体的相容性及其使用方法等对材料阻燃性能具有重要的影响。

还对聚硅氧烷阻燃剂今后的发展进行了展望。

关键词:阻燃剂;聚硅氧烷;进展中图分类号:T Q314.248　文献标识码:A　文章编号:1001-9456(2007)04-0085-05Research and Progress on S ili cone2con t a i n i n g Fl am e Ret ardan tsZ HANG Zeng2guang,G U IDa2yong(Nati onal Laborat ory of Fla me RetardantMaterials,Beijing I nstitute of Technol ogy,Beijing100081,China) Abstract:Some p r ogresses of silicone2containing fla me retardants in recent years are revie wed.The synthetic methods with energy2saving and envir onmental p r otecti on such as the p las ma assisted poly merizati on are e mphasized.The linear polysil oxanes can be used t o copoly merize with other poly mers t o i m p r ove the fla me retardancy,and the branched have better ther mal stability,compatibility and fla me retardancy.The compatibil2 ity bet w een polysil oxanes and substrate and its app lying methods have significant effects on the fla me retardan2 cy of materials.And its future devel opments are als o p r os pected.Key words:fla me retardant;polysil oxane;p r ogress 硅是自然界中含量最丰富的元素之一,它仅次于氧而约占地壳质量的2517%[1],因此加强硅的开发和利用有着十分现实的意义。

聚硅氧烷广泛应用探讨

聚硅氧烷广泛应用探讨概要：随着技术的发展，聚硅氧烷橡胶、硅油等广泛应用于日用密封、电子电器、医疗卫生等国民经济和人们生活的各个领域，并在国防军工、高新技术产业中发挥着重要作用。

有机硅材料在电源行业中可应用在电源元器件粘接固定胶、模块用电源灌封胶、导热硅脂和导热泥等方面。

习惯上将硅烷单体和聚硅氧烷统称为有机硅化合物，并称聚硅氧烷液体为硅油，聚硅氧烷橡胶为硅橡胶，聚硅氧烷树脂为硅树脂。

聚硅氧烷的主要特点有：1）耐高低温性好，可在-60℃～255℃不同环境下使用；2）绝缘、密封性好，体积电阻率可达1.0×1016Ω·cm以上，可用于电子器件的密封，玻璃墙的粘结；3）透明性好，可用作功率型LED的封装；4）消泡、匀泡性好，用于发酵罐的消泡，泡沫塑料发泡时孔隙的控制；5）疏水性好，可用来处理纺织物表面及建筑防水涂层；6）在其他不同产业、行业中发挥着特殊的功能，如有生理惰性，可用于美容行业、人体血液导管、药物埋植以及矫形器件；7）润滑性好，可用于纺织等轻型机械；8）润肤护发，用于化妆品等等。

1 含氢硅氧烷的应用可制备以硅氧烷为主链的侧链液晶离聚物；液晶离聚物用于聚合物共混体系时，可有效改善组分间的界面性质。

离聚物通过增加组分之间的相互作用，以提高组分相容性，且这种作用不是化学键，其结合没有化学键那么强烈，改变条件可以消除此作用，恢复条件，此作用又可复生。

在电子产业中，由于聚硅氧烷侧链液晶具有特殊的光学特性、电磁学及较好的机械性能，有望作为电器元件、结构材料、电子材料等器件。

甲基含氢硅油最大的优点就是其交联成膜性。

它在金属盐类化合物催化作用下，在较低温度下即可交联，近而在很多材料表面形成一层稳定的防水膜。

可用作玻璃、陶瓷、织物、纸张等各种材料的防水剂，该交联反应可由水引起，在碱性介质中反应较快。

2 端环氧基聚硅氧烷的应用李宏静[ 1 ]等采用5份端环氧基硅油预反应物（端环氧基硅油与按当量比稍过量的DDM在甲苯中反应）改性环氧树脂，使其Tg、断裂伸长率、冲击强度都有所提高，改性后的环氧树脂具有明显的增韧效果。