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第10 期 高 分 子 学 报 No. 10
2017 年10 月 ACTA POLYMERICA SINICA Oct., 2017
*
可多次使用的液晶型类玻璃高分子
1 1,2 1** 1**
杨 洋 张锡奇 危 岩 吉 岩
1
( 生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室 清华大学化学系 北京 100084)
(2 中国科学院仿生材料与界面科学重点实验室 中国科学院理化技术研究所 北京 100190)
摘 要 通过高温下酯交换反应的进行，含酯键的液晶型类玻璃高分子(liquid crystalline vitrimer)，能够通
过简单拉伸进行取向，获得随温度变化可逆伸缩的智能材料. 在目前已报道的此类主链型高分子中，酯交换
剧烈发生需要的临界温度(T ) ，与液晶弹性体发生可逆形变的温度(T ,即液晶相-各向同性相转变温度)相隔较
v i
近，导致材料的使用温度范围比较窄，而且多次升降温后，取向及可逆形变会消失. 为解决此问题，本文在
原来体系的基础上，通过共聚合另外一种液晶基元，有效地降低了T ，从而拓宽T 与T 之间的距离. 这不仅
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使材料的使用次数明显增加，还能延长此类液晶弹性体的使用期限.
关键词 液晶弹性体，类玻璃高分子，液晶态转变温度(Ti) ，可逆驱动
液晶弹性体(liquid crystalline elastomers ， 得到完全交联的产物. 这种方法成功率低、操作
LCEs)结合了液晶的有序性和橡胶的弹性，在光、 复杂. 另外一种常用方法是借助外场，即利用取
热、电、磁等外界刺激下，当发生液晶相与各向 向膜、电场和磁场等，先对单体进行取向，然后
同性相的可逆相转变时，可产生大幅度的宏观可 再聚合交联[11, 12]. 其他一些先进的技术也可用来
[1]
逆形变 . 作为驱动器和感应器，液晶弹性体在 制备单畴液晶弹性体(如喷墨打印、软刻蚀技术、
盲人触摸显示器、人工肌肉、微型机器人等诸多 微流控等)[11~15] ；并且两步交联法也通过新的化
[2~7] [13, 16]
领域具有广阔的应用前景 . 只有单畴液晶弹 学将工艺变得更为简单可靠 . 但这些方法都
性体才有自发的可逆形变 . 所谓单畴 是先取向再交联.
(monodomain)液晶弹性体，是指液晶弹性体中的 我们课题组提出了采用动态共价键构筑液
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