| Результаты этапа: Впервые разработан подход для контролируемого синтеза симметричных гребнеобразных полностью жидкокристаллических фоточувствительных триблок-сополимеров методом контролируемой/живой радикальной полимеризации по механизму обратимой передачи цепи (ОПЦ-полимеризации). Этот подход включает два основных этапа: синтез блок-сополимеров, содержащих мезогенные и метиланилиновые фрагменты, с последующим проведением полимераналогичной реакции азосочетания. Синтезированы мономеры с различными мезогенными группами, подобраны оптимальные концетрации мономеров, ОПЦ-агента и инициатора для проведения контролируемого синтеза узкодисперсных гомополимерных агентов обратимой передачи цепи (гомополимерных ОПЦ-агентов), используемых в дальнейшем для синтеза гребнеобразных ЖК ди- и триблок-сополимеров.
Осуществлен синтез новых жидкокристаллических фоточувствительных гребнеобразных гомополимеров, статистических сополимеров, ди- и триблок-сополимеров различной молекулярной архитектуры с широким варьированием химической природы концевых групп: фенилбензоатными, холестериновыми, метиланилиновыми и азобензольными. Чистота и состав полученных полимеров доказаны методами ГПХ и 1H ЯМР спектроскопии
Изучено фазовое поведение и морфология синтезированных ди и три-блок-сополимеров. Показано, что блок-сополимеры способны образовывать как колончатые так и ламелярные сегрегированные структуры. На примере синтезированных ди- и триблок-сополимеров продемонстрировано влияние химической природы ЖК субблоков и их длины на формирование определенных надмолекулярных структур.
Впервые проведен сравнительный анализ фотохимических процессов, происходящих под действием неполяризованного света, в пленках ЖК полимеров различной архитекуры, содержащих азобензольные группы: статистические сополимеры, ди- и триблок-сополимеры. Установлено, что в аморфизованных пленках константа скорости Z/E изомеризации зависит от характера распределения фотохромных групп вдоль основной цепи макромолекулы, но не зависит от ее длины. Наименьшие значения констант наблюдаются для блок-сополимеров. В ЖК пленках значения констант определяются микроструктурой образца и его термической предысторией.
Впервые проведен сравнительный анализ фотооптических процессов, происходящих под действием поляризованного света, в пленках ЖК блок-сополимеров различной архитектуры. Установлено, что характер распределения звеньев по цепи и объемная доля фоточувствительного фрагмента оказывают заметное влияние на кинетику роста и на предельное значение наведенного дихроизма. Значения наведенного дихроизма в пленках полимеров лежат в пределах 0,2 -0, 75. Наименьшее значения дихроизма наблюдались для блок-сополимеров с фазоворазделенной структурой. При этом термическая предыстория может играть роль в этих процессах. Впервые на примере симметричного триблок-сополимера, содержащего холестериновые и азобензольные мезогенные группы продемонстрирована обратимость фотоориентационных процессов, происходящая в тонких пленках при изменении плоскости поляризации падающего света.
Впервые изучена светоиндуцируемая переориентация директора в низкомолекулярном нематическом жидком кристалле (НЖК), допируемом гребнеобразными фоточувствительными азобензолсодержащими гомополимерными ОПЦ-агентами различной степени полимеризации Отрицательная оптическая нелинейность (снижение в показателе преломления необыкновенной волны благодаря вращению директора от светового поля) наблюдалась для всех допантов. Обнаружено, что пороговая мощность перехода Фредерикса снижается с увеличением степени полимеризации полимерного допанта. Светоиндуцируемый переход Фредерикса первого порядка наблюдался для допантов с низкой степенью полимеризации (Pn < 40).
Впервые установлено, что ориентационная оптическая нелинейность, индуцированная фоточувствительными гребнеобразными полимерами в низкомолекулярном нематическом жидком кристалле (НЖК), зависит от пространственного расположения хромофоров в макромолекуле: гомополимер, статистический сополимер, триблок-сополимер. Обнаружено, что для азобензолсодержащего триблок- сополимера порог светоиндуцированного перехода Фредерикса в два раза меньше, чем для соответствующего гомополимера. Для НЖК, допируемого азобензолсодержащим статистическим сополимером, наблюдался ориентационный переход первого рода, сопровождающийся чрезвычайно широкой областью оптической бистабильности.
|
