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Free template from 高分子液晶 一 液晶聚合物的历史 液晶的发现 Friedrich Reinitzer,奥地利植物学家 发现胆甾醇苯甲酸酯固体有二个熔点。 Otto Lehmann,德国物理学家 用热台偏光显微镜发现：晶体→雾浊液体→清亮液体（升温过程） 蓝色液体→雾浊液体→紫色液体→白色固体 什么是液晶？ 液晶是一种介于液态和晶态之间的有序态，它有不完全的取向长程有序和位置有序。因此，液晶既有液体一样的流动性，也有类似晶体的各相异性。 因为取向有序，液晶的许多物理性质是各向异性的，例如：热扩散，磁化系数，介电常数，光学上的双折射等。 液晶最显著的最有应用前景的是它的光学各向异性。 应用 LCD 显示 染料（胆甾醇） 先进材料 膜 温度测量（通过颜色变化） 溶剂（用于GC,NMR,及化学反应） 颜色效应 液晶聚合物 液晶和聚合物的交叉产生了液晶聚合物。它综合了两者的特性，既具有液晶基元，又有高的分子量，因此表现出卓越的各相异性及加工方便和分子设计的任意性。 热致型液晶: 由温度改变而产生的液晶相。 测试方法：1.热台偏光显微镜，2.差示量热法（DTA）,3.差热扫描量热法（DSC），4.X-射线 溶致型液晶： 液晶相的存在依赖于一种组分（水，油，表面活性剂或在较大的分子混合变化中的其他物质）在另一种组分中的浓度。 二.液晶相的分类 液晶相有向列相，胆甾相和近晶相 晶体 近晶相C 近晶相A 向列相 各向同性 相分类原则 1.平移有序性 2.键取向有序性 3.近晶层之间的关联性 4.是否有手征性 5.是否呈立方结构 1. 向列相 是唯一没有平移有序的液晶，它是液晶中最重要的成员，得到最广泛的应用。 2.近晶A相和近晶C相 一维平移有序 （层状液晶） 3.六方相 层内二维有序， 层间一维有序 4.胆甾相 加入手性分子或加入手性两亲性表面活性剂，那么，单轴两亲性向列相就会发生扭曲 液晶的化学结构 侧链型聚合物 侧链型液晶聚合物获得方法 ①溶致型液晶聚合物：通过溶液得到。 液晶结构在溶液中。芳香族聚酰胺利用硫酸纺丝。 ②热致型液晶聚合物：通过熔融得到。 利用缺陷，液晶基元形变排列。 偶氮苯侧基与主链 3.具有下列结构的化合物 这些连接原子或基团引起分子链走向的回折和链的钮结(“kink)，被称为扭结基团．不同扭结性连接 基团降低液晶相稳定性的能力大致有如下顺序： 4. 含柔性链段的化合物 5．在分子两端引入可极化的原子团： 如引入甲基、甲氧基等可显著提高液晶相的热稳定性和液晶相温度范围类似说明末端基效应的例子很多，举例如： 烷氧基加强效果的影响顺序 对某种系列化合物烷氧基的影响大小顺序： 6如若取代基不是在棒状分子的长轴方向上而是以侧基的形式存在，一方面分子的长径比会有所降低，另一方面使分子间距增大，有碍分子间的密堆积．其结果，结晶熔点和液晶相的清亮点都下降．在这种情况下，尽管取代基的存在也会增强分子的可极化性，前两个因素则更具决定性，哪怕所用取代基是F这样一个体积很小的原子．比如下式所示的含卤素取代的化合物： 溶致性高分子液晶（lyotropic） 溶致液晶是液晶分子在溶液中经溶剂化，浓度较低时呈均相溶液，达到一定浓度后，才有序排列成液晶相。 溶致性主链型液晶高分子主要用作高性能纤维。侧链型液晶高分子较少，在药物胶囊中有所应用。 溶致主链液晶高分子 全芳聚酰胺是溶致主链液晶高分子的代表 1.聚对氨基苯甲酸（PBA) 2.聚对苯二甲酰对苯二胺，由对苯二胺和对苯二甲酰氯或对苯二甲酸缩聚而成，可用来制备高性能的Kevlar纤维，是商业化最早，目前产量最大的液晶高分子。 3.芳杂环聚合物 芳杂环聚苯垩唑PBO 溶致主链液晶高分子 聚苯并噻唑（PBZT）选用多聚磷酸作溶剂，13%-17%，在60-90℃下进行干喷湿纺成丝，热处理拉伸增强。 聚酰亚胺（PIM） 溶致侧链液晶高分子 溶致侧链液晶高分子的侧链多呈双亲结构，一端亲水，一端亲油，类似表面活性剂，一般以水作溶剂，溶液到达一定临界溶度，将形成胶束，继续增加浓度，形成液晶相，双亲结构的侧链有利于在溶液中形成液晶。 溶致侧链液晶高分子-合成方法 1自由基聚合 2接枝共聚 热致主链液晶高分子 热致液晶在加热熔融过程中某一温度段就能够形成液晶相。除了玻璃化温度外，热致液晶通常还有熔点和清亮点两个相转变温度，固态液晶加热至熔点，先转变成能流动的混浊液晶相，继续升高至另一临界温度，液晶相消失，转变成透明的液体，这一转变温度就定义为清亮点Ti。清亮点的高低可以用来评价液晶的稳定性。 热致液晶高分子 热致主链液晶高分子用作为高性能工程塑料 热致侧链型液晶高分子具有特殊的光学性能，可用作光电材料。