联苯型侧链聚酰亚胺液晶取向膜预倾角的研究

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1、联苯型侧链聚酰亚胺液晶取向膜预倾角的研究材料学专业研究生付祥峰指导教师顾宜教授摘要：聚酰亚胺(PI)是一类具有优异的耐热性能、介电性能、机械性能、耐化学腐蚀性能的特种工程材料．近年来，随着高新技术领域的发展，聚酰亚胺材料的应用领域不断扩大，特别是在液晶显示技术领域被广泛应用于液晶取向膜。本文以4，4'-二氨基=苯醚(ODA)为二胺单体，分别与均苯四甲酸二酐(PMDA)，3’3，，4，4’．二苯醚四羧酸二酐(ODPA)，3，3’，4'4’．二苯甲酮四羧酸二酐0jTDA)在N．甲基毗咯烷酮(NMP)中聚合制备了三种不同主链结构的均聚酰亚胺；同时以3。3’，4

2、，4'-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)为二酐单体，分别与3，5-二氨基苯甲酸[4．(苯基)苯】酯(DABBE)，4-(3”，5”一二氨基苯甲酰氧基)苯甲酸一4’一联苯酯0)ABBBE)，3,5．二氨基苯甲酸{2-[4’．(苯基)苯氧基】乙基)酯(c2．DABBE)，3,5一二氨基苯甲酸{6一【4’一(苯基)苯氧基)】己基)酯(C6一DABBZ)聚合制备了四种不同结构的联苯侧链型均聚酰亚胺。并对聚酰亚胺薄膜表面进行了打磨取向，制成液晶盒。在对三种主链型聚酰亚胺取向膜预倾角影响因素讨论的基础上，重点对四种联苯型侧链聚酰亚胺取向膜诱导液晶分予的预倾角进行了研究。

3、采用偏光显微镜(POM)，原子力显微镜(AFM)，X射线光电子能谱(xps)，衰减全反射红外(A1R-兀m)，偏光红外，接触角测试等方法对取向膜诱导液晶分子取向能力及取向方向、打磨前后取向膜表面的微观形貌、退火处理前后取向膜表面的变化等进行了考察，研究了聚酰亚胺液晶取向膜的预倾角与摩擦强度、固化温度、聚酰胺酸浓度和液晶种类的依赖关系。研究表明，对于主链型的聚酰亚胺薄膜，其预倾角随着摩擦强度的增大而增大，而侧链型聚酰亚胺的预倾角则随着摩擦强度的增大而减小；主链和侧链型聚酰亚胺的预倾角都随固化温度的升高而增大．含6个亚甲基柔性连接的C6-DABBE／ODPA

4、取向膜对液晶分子有很好的取向能力，能获得lO。以上的预倾角．并且由于是由阿Ⅱ性芳酯连接的侧链，所以预倾角具有一定的储存稳定性，在室温储存两天后基本保持不变．．采用两种溶剂浸泡工艺对ODPA／DABBE聚酰亚胺薄膜在室温下进行处理：4霆难太学硬士掌静论文乙簿孛浸泡瓣润隽24h帮42h；乙簿+NMP(1：5律积毙)懿漉合溶裁孛浸泡24h和42h。结果表明单独经过忍醇浸泡后的ODPA／DABBE聚嫩亚胺薄膜在经过打瘗凝囱嚣载戏液曩鑫豹颈羧焦毒了一定提整，露峦NMP+乙醇漫含溶裁受薅嚣的取向膜预倾角反丽下降不少。同时经过42小时乙醇浸泡的取向膜预倾角簧优于经过篮

5、奎时浸泡鹣取惫壤。采用四种邋火处理工芝对ODPAfDABBE、ODPA／DABBBE，ODPA／C2-DABBE、OⅨ'A^C6-DABBE疆秘联苯型铡链聚装亚胺体系递行了辑究：ProcessI．对磨擦处理艏ODPA／DABBE薄膜襁100℃，200℃，300℃退火处瑷2h；Process2。对磨擦处理翦戆四秘联苯型嬲链聚酰援骏薄膜在130℃，180℃，230℃退火2h处理；Process3．在230℃对摩擦处理前的四种联苯型侧链装酰亚胺薄膜处理9h；Process4．在携蕊于四转联苯型侧链聚酝涯跛薄膜体系玻璃化温度以上谗火处理9h。对磨擦取向后的ODP

6、A，DABBE薄膜进行退火处避研究表明，隧麓对DABBE舱DPA薄膜退火处理温度的嚣寒，液最垒的预倾角随之减小。而对摩擦前的四种联苯侧链型聚酰贬胺薄膜体系进行退火处理结果表明，当退火漩度在取向膜玻璃化温度附近昏重，预顿懋较大；当退火激度为230℃，预倾角也提高不少；而在较低激度下处理时预倾角则交化很小。通过接触角的测试、蹶予力显微镜、x射线光嫩予能谬、衰减众反射红终，偏光红外等方法对联苯饲键型聚酰旺胺取向膜表面进行了研究。绪果表明，在经过摩擦处理后的聚酰亚胺表面出现了微观沟槽；并且摩擦后，倒链型聚魏亚胺豹侧链发生了松弛运动，向表面迁移富寨，并在平行于摩擦

7、方向发生了一定的取向；经过退火处理后的聚酰亚胺甥4链墩发生7松弛，嬲时向薄膜表露进行了迁移和富榘。鼹后，对聚酰难胺取向膜诱导液晶分予取向帆理进行丁初步研究。我们认为，对于主链垄的聚酰亚跛驭自膜对液晶分子的取淘是因为，经过摩擦后的聚酰照胺薄膜表面出现了微观沟槽，液晶分子沿着沟攒排列熊量最低，从而获褥了一定煎捧歹{j瓶整鼗。箍本论交研究的话种联苯侧链型聚蘸亚蔽取向貘诱镡液晶分子取向的主要动力则是液晶小分子和联苯侧链的相互作用。关键词：聚酰亚胺，液晶取向膜，预倾角，表面研究联苯型侧链聚酰亚胺液晶取向膜预倾角的研究Studyonpretiltangleinduc

8、edbypolyimideaHgnmentfilmswithsidechainc