有机可溶性聚酯酰亚胺的合成及其液晶分子取向特性研究

作者：职欣心; 张燕; 宋勇志; 高艳爽; 潘震; 魏鑫莹; 刘金刚^*

来源：功能材料, 2022, 53(05): 5048-5058.

• 聚酰亚胺
• 酯键
• 液晶取向膜
• 摩擦取向
• 电压保持率

采用偏苯三酸酐酰氯(TMAC)与乙二醇反应制备了含有酯键的乙二醇双苯甲酸酯-3,3’,4,4′-四酸二酐(TMEG)。然后采用该二酐单体分别与芳香族二胺单体，包括4,4′-二胺基二苯甲烷(MDA)、4,4′-二胺基二苯胺(NDA)、1,4-双[2-(4-胺基苯基)-2-丙基]苯(BisP)以及1,3-双[2-(4-胺基苯基)-2-丙基]苯(BisM)通过两步化学亚胺化工艺制备了可溶性聚酯酰亚胺(PEsI)树脂。凝胶渗透色谱(GPC)测试结果显示，该系列PEsI树脂的数均分子量(Mn)在6.21×104～1.64×105 g/mol,表明TMEG具有较高的反应活性。该系列PEsI树脂在极性非质子性溶剂，如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等中具有良好的溶解性，但在低极性溶剂，如乙二醇丁醚(BC)体系中则不溶解。采用PEsI/NMP/BC体系配制了PEsI液晶取向剂，并以此装配了液晶盒。测试结果显示，基于TMEG的PEsI取向膜具有良好的耐热稳定性，其5%失重温度超过了400℃,玻璃化转变温度(Tg)超过了160℃。此外，制备的PEsI取向膜还具有良好的光学透明性，其在400 nm波长处的透光率(T400)超过了79.0%。摩擦处理的PEsI取向膜显示了对液晶分子良好的取向效果，液晶分子的预倾角(θp)为2.28°～2.93°。液晶盒的电压保持率(VHR)超过了94%。

• 单位
  北京京东方显示技术有限公司; 中国地质大学（北京）