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辐射技术作为一种高效、节能、无污染和易控制的绿色化工和清洁生产工艺,近年来发展迅速,已成为某些高品质产品(如阻燃电线电缆、电池隔膜和热收缩管等)生产的重要手段。辐射聚合无需添加引发剂、不受温度与单体相态的限制,可实现对某些常规方法难以进行的聚合反应。向列相侧链横挂液晶单体在取向条件下聚合可获得具有温度和紫外光敏感性的高分子液晶弹性体,这类弹性体具有特殊的仿生功能,可用于人工肌肉、生物传感器等,近年来倍受关注。一般的常规聚合方法难以实现反应条件与取向条件的统一,这就成了制备高灵敏度的温敏/光敏液晶弹性体的一个难点。本文与法国居里实验室合作,首次采用电子束辐射聚合法制备具有温度敏感性和紫外光敏感性的液晶高分子弹性体,研究了相关的聚合反应工艺条件及产物的性能。根据向列相侧链横挂液晶单体的取向条件,分别考察了不同加热、保温体系(如直接加热平台、沙浴、水浴、油浴保温等)对液晶高分子弹性体性能的影响,设计了一套油/水循环,具有升温/降温可控、加热/散热速度快、控温效果好,可外加磁场取向的辐射聚合反应装置。实验结果表明,该装置控温、取向方便,易操作,采用电子加速器为辐射源,实现了液晶单体在取向温度及外加磁场条件下的聚合反应,聚合速度快,工艺稳定,制备的高分子液晶弹性体样品具有较高的温度及紫外光响应灵敏性,重现性好。分别对两种4-丁氧基-2’-(4-甲基丙烯酰氧基丁氧酰基)-4’-(4-丁氧基苯甲酸基)苯甲酸苯酯类温敏性向列相侧链横挂液晶单体(A444和MA444)和两种4-丁氧基-2’-(4-甲基丙烯酰氧基丁氧基)-4’-(4-丁氧基苯甲酸基)偶氮苯类紫外光敏性向列相侧链横挂液晶单体(Aazo444和MAazo444)进行辐射聚合,系统研究了单体与交联剂的配比、吸收剂量、辐射聚合反应温度、取向条件、外加磁场强度及方向、升降温速度及保温系统等条件对辐射聚合反应和液晶弹性体膜的热致形变及光致形变性能的影响。采用差示扫描量热(DSC)法,研究了各种配方条件下液晶单体及其高分子弹性体的相转变点及其吸/放热行为;采用偏光显微镜(POM),研究了液晶弹性体膜的软化温度、液晶态的清亮点、液晶分子各相间的转变温度及液晶弹性体在不同温度下的织构和取向缺陷等形态特性;采用核磁共振(NMR)仪,研究了紫外光敏感性液晶单体中偶氮结构在电子束辐射聚合剂量下的稳定性。