Введение к работе
Актуальность проблемы. Разработка проблем синтеза термотроп-шх жидкокристаллических (ЖК) полимеров и их переработки в изделия з высокими деформационно-прочностными свойствами является в настоящее время актуальной задачей химии высокомолекулярных соединений. Наибольший интерес в этом плане представляют полностью аро-латіяеские Ж полиэфиры. Особое место в проблеме исследования по-шмеров этого типа занимает вопрос о соотношении химической струк-суры полимеров с их свойствами. Как показывает анализ литературных данных, использование в качестве элементов структуры полимерной jemi производных бифенила позволяет получать Ж полиэфиры, дерера-5агнваемые из расплава в изделия с высокими деформационно-прочност-[ыми свойствами и высокой теплостойкостью. В то же время система-;ического исследования роли бифениленового звена в формировании юмплекса свойств Ж полиэфиров не проводилось. Создание системы представлений о влиянии каждого структурного элемента макромолеку-ш на свойства полимеров позволяет получать полимеры с заданными 'емпературными и технологическими параметрами.
Настоящая работа выполнялась как часть плановых исследований, доводящихся в ИВС РАН по теме "Анизотропное состояние полимеров" соответствии с распоряжением Президиума АН СССР № 10103-974 от 9.06.1982 года "О работах ло созданию жидкокристаллических мате-иалов и их применению в народном хозяйстве". елью т>аботы является синтез сложных полимерных систем, содержа-их в основной цепи бвфэниленовые фрагменты; включенные в нее в азличных положениях, и изучение влияния таких фрагментов на войства полимеров, прежде всего, на температурные характеристики олимеров, конформационные характеристики их макромолекул и меха-аческие характеристики изделий из полимеров. аучная новизна работы заключается в разработке и реализации
- 2'-
синтеза бифенилсодержащих Ж полимеров сложной химической структуры. Для этого синтезированы новые сложные мономеры триад-ного типа на основе производных бифенила. С их использованием впервые синтезированы и охарактеризованы ряды алкиленаромагичес-ких ІКполиэфиров с закономерным изменением структуры, содержащие в мезогенном звене 2,5- и 4,4'-бифениленовые фрагменты. Развит подход к синтезу полиэфиров с увеличенной протяженностью мезоген-ного эвена через полимерные промежуточные соединения.
Поликонденсацией дихлорангидридов дикарбоновых кислот с различными бисфенолами синтезированы ароматические полиэфиры со значениями молекулярного веса до 50000. При использовании в качестве .исходных соединений сложных мономеров получены регулярные ароматические полиэфиры со строго определенным чередованием несколыда элементарных структурных единиц вдоль цепи.
Определены конформадионные характеристики макромолекул двух пара-ароматических полиэфиров и показано, что введение заместителя в основную цепь макромолекулы приводит к снижению величины равновесной жесткости макромолекулы, которая в значительной степе ни определяет величину температуры плавления и растворимость полимеров.
Показано, что введение в полимерную цепь 2,5- и 4,4'-бифени-леновых фрагментов улучшает волокнообразукщую способность полимеров и дает возможность получать на их основе изделия с высокими деформационно-прочностными свойствами.
Основная практическая значимость работы заключается в том, что полученная в результате ее выполнения сумма знаний открывает возможности для синтеза Ш полиэфиров с заранее заданным комплексом свойств. В ходе выполнения работы получен широкий круг новых Ж полиэфиров на основе производных бифенила со строго определенным строением основной цепи. Это дало возможность провести иссле-
дование физических свойств этих объектов с целью установления влияния таких фрагментов на весь комплекс их свойств.
Полимеры изучены методами поляризационной оптической микроскопии (ПОМ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), проведена относительная оценка вклада бифениленовых звеньев в температурные характеристики полимеров. Совместно о лаб.чл.-корр. РАН В.Н.Цветкова изучены молекулярные и конформационнне характеристики пара-ароматических Ж полиэфиров. Большая часть синтезированных ароматических полиэфиров переработана в изделия методами формования волокон и литья под давлением. Установлено, что некоторые из них обладают хорошей волокнообразунцей способноотью и могут быть переработаны в изделия с высокими: механическими характеристиками. Проработан вопрос мономерной базы для синтеза таких полиэфиров.
Апробация тботы. Результаты работы докладывались на Международной школе-семинаре "Современные проблемы физической химии макромолекул" (Пущино, 1991) и на второй советско-итальянской встрече по полимерам (Ленинград, 1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка литературы. В первой главе дается обзор литературных данных по проблеме синтеза и изучения Ж полиэфиров. Во второй главе описан синтез алкиленаромати-ческих и ароматических КК полиэфиров. В третьей главе представлены результаты исследования синтезированных полиэфиров. В заключении дается анализ результатов работы и подводятся ее итоги.Затем сформулированы выводы работы. Диссертация изложена на 132 страницах, содержит 13 рисунков, 19 таблиц и список литературы из 95 наименований.