主链型螺旋嵌段聚氨酯结构参数与光电性质间定量调制机理研究

对含有螺旋结构源的手性单体（如双羟基小分子等）进行功能化设计和合成，筛选合适的手性源单体，筛选不同结构和功能修饰的其它聚合单体（如二异氰酸酯、二胺等）。.采用螺旋选择聚合等方法合成主链型螺旋嵌段聚氨酯，通过单体的不同组合来调变聚合物的螺距、螺径、电子可极化性等螺旋结构参数，研究单体结构、催化剂、聚合反应温度、溶剂、浓度、聚合度对聚合物光电性能的影响，测试螺旋聚合物性能，实现聚合物的螺旋结构的可调性，探索螺旋结构参数与聚合物光电性质的内在构效关系和调制机理；利用聚合物链结构上规整存在的N、O等功能性元素和功能基团来构筑单重或多重氢键体系，研究螺旋结构嵌段聚氨酯的链接结构、相结构及转变、自组装行为和超分子结构等，为光电功能高分子材料的进一步研究提供基础。

聚氨酯作为一种含有氨基甲酸酯链段的聚合物，具有独特的优异性能，例如：弹性高、抗臭氧、耐磨和耐油等，因此广泛应用于军事、国防、民用、体育、航天等领域。然而聚氨酯的一些弱点限制了其应用，为提高其可调节性，本项目合成了嵌段螺旋结构聚氨酯，通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、热重（TG）等表征手段对其进行分析，并对其各类光电性质进行了研究。同时，利用多种方法来改性聚氨酯材料，其中凹凸棒土（ATT）和碳纳米管(CNT)对聚氨酯的改性提高良好的导热性能、导电特性和力学性能等。结果表明，所合成的各类螺旋结构嵌段聚氨酯具有光学活性，所合成的各类复合物具有较好的分散性，聚合物具有良好的耐溶剂性能和优良的稳定性，其ATT和CNT复合物具有良好的热稳定性和成型性能；嵌段螺旋聚合物的介电常数高于消旋聚合物，随着单体光学纯度的提高，其合成聚合物的介电常数有逐渐升高的趋势，从而可以通过控制单体和合成方法来控制聚合物的介电常数；嵌段螺旋聚氨酯具有较低的红外发射率，提高合成单体的光学纯度可以降低聚合物的红外发射率，从而可以在一定范围内调整和控制红外发射率；基于螺旋结构嵌段聚氨酯，由于界面作用，通过原位复合ATT和CNT可以显著降低红外发射率，提高介电常数，并且提高其热稳定性和加工性能，有利于进一步的研究和应用。