液晶高分子是一種對光、電、磁、熱、機械力等都有響應(yīng)性的先進材料。甲殼型液晶高分子由北京大學(xué)周其鳳教授首先提出,在國際上有重要影響。甲殼型液晶高分子在化學(xué)上屬于側(cè)鏈型高分子,而物理性質(zhì)類似于主鏈型液晶高分子,具有剛性鏈特征,同時,由于可以由可控聚合獲得,它們的分子尺寸具有很好的可控性。北京大學(xué)沈志豪副教授系統(tǒng)評述了主鏈為甲殼型液晶高分子、側(cè)鏈中含納米構(gòu)筑基元的均聚物的多層次自組裝方面的研究進展。近年來,亞十納米(sub-10 nm)有序結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑成為研究熱點,前述均聚物形成的這些有序結(jié)構(gòu)的尺寸小于10nm,還具有可調(diào)性和單分散性。
利用基于甲殼型液晶高分子主鏈的均聚物構(gòu)建多層次自組裝結(jié)構(gòu)的研究在近八年來取得了很多重要的成果,重點介紹了側(cè)基中分別含一維、二維和三維納米構(gòu)筑基元的甲殼型液晶高分子體系:
(1)側(cè)基含一維液晶基元的甲殼型液晶高分子
(2)側(cè)基含二維液晶基元的甲殼型液晶高分子
(3)側(cè)基含三維納米構(gòu)筑基元的甲殼型液晶高分子
對于這三類不同體系的設(shè)計合成以及多層次自組裝結(jié)構(gòu)特點分別予以介紹。特別介紹了分子設(shè)計時選擇聚合物主鏈類型以及柔性間隔基長度的原則,闡述了“甲殼”效應(yīng)和“柔性去耦”效應(yīng)在這些體系中的競爭及其對多層次自組裝結(jié)構(gòu)的影響。最后,作者展望了該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢,預(yù)計在今后一段時間將有望在功能性方面取得快速發(fā)展。
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