[发明专利]含有双光敏单元的液晶超分子材料的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种光敏材料技术领域的方法，具体是一种含有双光敏单元的液晶超分子材料的合成方法。

背景技术

功能光敏材料在高密度光信息存储，非线性光学材料制备，液晶分子取向，光驱动智能材料等领域具有非常重要的应用价值，因此新型光敏材料的开发与设计成为科学界和产业界共同关心的热点。单纯的偶氮小分子机械性能和热稳定性都较差，实际应用中很难独立作为光敏材料使用。目前报道较多的功能光敏材料的制备方法主要有主客体掺杂法、共价合成法、Langmuir-Blodgett膜和单分子膜法、静电层层自组装法以及非共价自组装法。

离子自组装是最近发展起来的制备超分子材料的一种新方法，属于非共价自组装方法中的一种，在光敏材料制备中具有非常重要的意义。离子自组装是指通过静电作用把带有相反电荷的构筑单元耦合在一起，得到的超分子材料通常具有一定的有序结构。静电作用力是一种非选择性的长程作用力，不仅有足够的强度来保持复合物结构的稳定性，同时赋予组装可逆性，即在一定条件下，可以使组装复合物解离。离子自组装的起始原料易得，方法简单，不仅成本较低，而且可供选择的组装单元较为灵活，与共价合成，氢键作用以及金属配位作用相比有着更为广阔的应用前景。带电荷的功能小分子可以和反电荷表面活性剂进行组装得到低分子量的功能材料，如C.F.J.Faul等人在Adv.Mater.等杂志中报道了用离子自组装的方法构筑低分子量的光敏液晶超分子材料。聚电解质、离子化的超支化以及树枝状聚合物常被用作大分子模板和小分子表面活性剂以及其他带有反电荷的功能单元进行组装，从而得到功能化超分子复合物。

因为离子结合具有非选择性，所以可以通过一步组装把多种离子化的功能单元杂合在一起，从而得到多功能的超分子复合物，并且通过调整离子功能单元之间的比例可以非常简单对复合物的性能进行调节。光致各向异性以及表面起伏光栅的热稳定性在光敏材料的实际应用中占有非常重要的地位。在光敏材料中引入交联单元是一种提高其热稳定性的有效方法。肉桂酸基团在紫外光照下可以发生[2+2]环加成反应，因此常被作为交联单元引入其中。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种含有双光敏单元的液晶超分子材料的合成方法，能根据需要通过调节两种光敏单元之间的比例来改变光敏超分子材料的相行为、光取向特性和热稳定性。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明通过将阴离子聚电解质溶液与偶氮-肉桂酸离子液晶混合液混合反应得到的沉淀物经清洗得到。

所述的偶氮-肉桂酸离子液晶混合液通过以下方式获得：称取不同比例的偶氮和肉桂酸离子液晶溶于水，极性溶剂或两者的混合溶剂中，在50-80℃下电磁搅拌使其完全溶解，离子液晶的浓度为1-5g/L。

所述的偶氮离子液晶的柔性间隔，即端氨基与偶氮苯之间的亚甲基为12个碳；

所述的肉桂酸离子液晶的柔性间隔，即端氨基与肉桂酸苯之间的亚甲基为12个碳。

所述的阴离子聚电解质溶液通过以下方式获得：称取阴离子聚电解质溶于水或极性溶剂中，在室温下搅拌，使其完全溶解，溶液浓度为10-50g/L。聚电解质的分子量(Mw)为5000-1000000。

所述的阴离子聚电解质为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯苯磺酸钠或羧甲基纤维素钠。

所述的混合反应是指：将阴离子聚电解质溶液逐滴加入剧烈搅拌中的偶氮-肉桂酸离子液晶混合液，滴加完毕后，在50-80℃下继续搅拌2小时，然后冷却到室温。

所述的偶氮离子液晶和肉桂酸离子液晶的比例分布从0∶1到1∶0。

所述的清洗是指：将混合反应得到的沉淀物用离心分离或用0.22-5μm微孔滤膜抽滤分离，并将产物在抽滤状态下多次用水和极性溶剂冲洗，最后将分离出的产物于50℃真空干燥12h。

所述的水为二次重蒸水；

所述的极性溶剂为乙醇、甲醇、丙酮或水中的一种或其组合。