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《高分子进展》结课论文
高分子液晶材料的发展及其趋势
2009级高分子材料与科学2班 张晓蕾 (20090573)
摘 要：液晶相是不同于固相和液相的一种中介相态。系统地阐述了液晶的发现、形成机制
以及分类,简单介绍了液晶高分子的结构特点,介绍了主链型和侧链型液晶高分子研究的新进展,并对液晶在各个领域的应用研究和潜在性能进展作了简要的阐述。 【Abstract】 Liquid crystal phase is different from the solid phase and an intermediate liquid phase.This paper described the discovery of the LCD,and the mechanism for the formation and classification,briefly introducd the liquid crystalline polymer structural,researched new progress of the main-chain and side-chain type liquid crystal polymer and indicated the application progress and potential properties of LCD in all fields 【关键词】 液晶高分子； 液晶； 研究进展
1 液晶材料总况:壳聚糖是在自然界的储量仅次于纤维素的天然高分子，由于
分子中存在多种可形成氢键的基团，因而分子间作用力很强，分子倾向于形成微束结构，结果难以溶解，不溶于一般有机溶剂或酸、碱溶液，只溶于少数几种特殊溶剂，从而限制了壳聚糖的应用范围。因此，对壳聚糖进行改性是这一领域研究的热点。本文利用脱氧胆酸来改性壳聚糖，改善其溶解能力，并采用差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、偏光显微分析(POM)等研究方法对它们的液晶性能及热稳定性进行了表征。近年来利用分子间的次价键自组装进行液晶分子的设计成为一个新的研究热点。氢键、离子间相互作用、电荷转移相互作用、疏水作用和范得华力等次价键都可用于超分子液晶的组装或直接导致扩展液晶基元的形成。其中研究得最多的是利用氢键相互作用来实现组装合成，构筑超分子液晶体系。主链型、侧链型以及网络型超分子液晶均有报道，尤其是侧链型超分子液晶聚合物，由于其设计上的灵活性及功能化的应用前景而倍受青睐。 2 队壳聚糖的改性
由于壳聚糖自身性能的局限性，科研工作者对其进行了改性研究，通过控制反应条件在壳聚糖上引入其他基团来改变其理化性质,介绍壳聚糖改性的研究进展及应用，并对目前的一些改性方法进行了较全面的总结。
2.1 化学改性 壳聚糖分子上有许多羟基和氨基，可通过对其进行分子设计实现可控化学修饰，从而改善壳聚糖本身性能的一些不足。根据壳聚糖的化学性作用分解,可以从酰化、酯化、烷基化等几个方面对其进行化学改性。
2.1.1 酰化改性 壳聚糖可与多种有机酸的衍生物如酸酐、酰卤 等反应，可引人不同相对分子质量的脂肪族或芳香 族的酰基进行改性。酰化反应既可在羟基上反应 （０位酰化）生成酯，也可在氨基上反应（Ｎ位酰 化）生成酰胺。酰化改性后的产物的溶解度有所改 善，它具有良好的生物相容性，是一种潜在
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的医用 生物高分子材料。如脂肪族酰化产物可作为生物相 容性材料，Ｎ一甲酰化产物可增强人造纤维的物理 性能。 （１）Ｎ位酰化改性 壳聚糖的氨基活性比羟基高，因此酰化反应一 般优先发生在氨基上，得到Ｎ位酰化产物，反应 如图２所示。 Ｏ ＲＣＯＣｌ 或（ＲＣＯ）２Ｏ 图２ 壳聚糖Ｎ位酰化改性
2.1.2酯化改性
壳聚糖上的羟基，尤其是环上的6位羟基会与一些有机酸和无机酸发生酯化反应，常见的反应有磷酸酯化和硫酸酯化。
（1）磷酸酯化改性 磷酸酯化通常是壳聚糖与PO在甲磺酸中反应。此
种改性可用来制备交联树脂，进行离子吸附。高取代度的磷酸酯化壳聚糖可溶于水，低取代度的壳聚糖衍生物不能溶于水，磷酸酯化反应如图3所示。O图3壳聚糖磷酸酯化改性
（2）硫酸酯化改性 硫酸酯化试剂主要有浓硫酸、Ｓ０2／ＳＯ3、氯
磺酸／吡啶、Ｓ０2／吡啶和ＳＯ3／ＤＭＦ等，反应一般为非均相反应，以羟基上酯化反应为主。可通过强酸介质中氨基质子化的方法制备酯化位置明确的酯化产物。通过对壳聚糖的硫酸酯化改性可引入ＮＨ—ＳＯ3、一Ｃ００Ｈ、和一ＳＯ3Ｈ等基团，得到类肝素物质，可以大幅度提高其水溶性等多方面的活性口。通过讨论硫酸／氯磺酸混酸硫酸酯化壳聚糖类肝素的反应机理及结构分析。通过硫酸／氯磺酸混酸硫酸酯化壳聚糖类肝素的反应机理及红外谱图和核磁共振谱图的分析，得出了硫酸／氯磺酸混酸与壳聚糖反应主要在６位ＯＨ上的酯化反应。
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(3)烷基化改性 基烷基化改性是壳聚糖与卤代烃或硫酸酯反应生成烷基化产
物，分为O位烷基化、N位烷基化和N,O位烷基化。此种改性削弱了壳聚糖分子间 和分子内的氢键，改善其溶解性，但若引入的碳链过长,也会影响其溶解性。烷基化改性后的产物具有良好的保湿性、成膜性、吸附性、增黏性等特性，被广泛应用于化妆品工业，如用于洗发香波能有效提高头发的可梳理性。
（１）Ｎ位烷基化改性 由于氨基的反应活性大于羟基的反应活性，所以Ｎ位烷基化较易发生。常见的制备方法有：①壳聚糖与卤代烷反应，优先进行Ｎ位烷基化；②壳聚糖与环氧衍生物反应，优先进行N位烷基化，该类产物易溶于水，且能与阴离子洗涤剂互溶；③壳聚糖与醛发生Schiff碱反应，生成碱，用NaBH反应
3结语 通过上述介绍的各种方法对壳聚糖进行改性，在壳聚糖上引人不同的
基团来改变其理化性质，弥补其自身性能的不足，改性后的壳聚糖各方面性能有所提高，已被广泛应用于许多高科技领域，如医药、环保、食品、日化、农业等。但是科技工作者对壳聚糖的研究仍处于刚刚起步阶段，还有许多改性技术及应用尚待开发。我国壳聚糖资源丰富，应对其进行更深入、更全面系统的研究。
4参考文献
[1] 张其锦编著.聚合物液晶导论[M]. 中国科学技术大学出版社, 1994 [2] 谢毓章编著.液晶物理学[M]. 科学出版社, 1988
[3] (日)立花太郎等著,谈漫琪,丁学泉编译.液晶知识[M]. 科学普及出版社, 1984 [4]王传芬．壳聚糖的改性及其在造纸工业中的应用．天津造纸，2010，（1）：16－18．
[5]刘晓桓，杨建洲，王道．壳聚糖的改性研究及其衍生物的应用［Ｊ］．粮油加工，2009，（1）：123-125． [6]吕康乐．壳聚糖改性及其对重金属离子的吸附性能研究［Ｄ］． 兰州：兰州大学，2009． [7]蒋挺大．甲壳素［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2003．
[8]李智文．壳聚糖的改性及其智能水凝胶的研究［Ｄ］．兰州：西北师范大学，2009 [9] 邵健,杨宇民. 香草醛改性壳聚糖的制备及其吸附性能[J]. 中国环境科学. 2000(01) [10] 王爱勤,俞贤达. O-丁烷基壳聚糖的合成与表征[J]. 合成化学. 1999(03)
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