功能高分子材料课件第五章液晶.ppt

第五章高分子液晶材料*表5—2主链柔顺性对液晶清亮点TLC的影响分子结构TclΔT3734539890439150第五章高分子液晶材料*相对分子质量的影响相对分子质量对侧链型高分子液晶相行为的影响规律与对主链型液晶的影响基本相同。随相对分子质量的增大，液晶相区间温度增大，清亮点也移向高温，最后趋于极值。图5—4表示了这种变化规律。因此，式（5—2）同样适用于侧链型高分子液晶。第五章高分子液晶材料*PPTA具有刚性很强的直链结构，分子间又有很强的氢健，因此只能溶于浓硫酸中。用它纺成的纤维称为Kevlar纤维，比强度优于玻璃纤维。在我国，PBA纤维和PPTA纤维分别称为芳纶14和芳纶1414。32145（2）芳香族聚酰胺酰肼芳香族聚酰胺酰肼是由美国孟山(Monsanto)公司于上一世纪70年代初开发成功的。典型代表如PABH(对氨基苯甲酰肼与对苯二甲酰氯的缩聚物)，可用于制备高强度高模量的纤维。第五章高分子液晶材料第五章高分子液晶材料*转变为液晶态，因此应属于流致性高分子液晶。现液晶性，但在高剪切速率下（如高速纺丝）则此，分子链的柔性大于PPTA。它在溶液中并不呈PABH的分子链中的N—N键易于内旋转，因CBAD第五章高分子液晶材料*聚苯并噻唑类和聚苯并噁唑类01这是一类杂环高分子液晶，分子结构为杂环连02接的刚性链，具有特别高的模量。代表物如聚双苯03并噻唑苯（PBT）和聚苯并噁唑苯（PBO），用它04们制成的纤维，模量高达760～2650MPa。05顺式或反式的PBT可通过以下方法合成：06苯并杂环衍生物PBT二硫脲基苯032,5—二巯基—1,4—苯二胺硫氰氨02碱性开环对苯二胺01顺、反式的聚双苯并噁唑苯（PBO）的结构与PBT十分相似，硫原子替换成氧原子。PBO可以采用对苯二酚二乙酯为原料通过上述类似的方法制备。最近开发出一条更经济的制备顺式PBO的方法：01第五章高分子液晶材料02第五章高分子液晶材料*1,2,3—三氯苯CBA硝化碱性水解氢化第五章高分子液晶材料*01纤维素液晶02纤维素液晶均属胆甾型液晶。当纤维素中葡萄03糖单元上的羟基被羟丙基取代后，呈现出很大的刚04性。羟丙基纤维素溶液当达到一定浓度时，就显示05出液晶性。06羟丙基纤维素用环氧丙烷以碱作催化剂对纤维07素醚化而成。其结构如图5—2所示。第五章高分子液晶材料*图5—2羟丙基纤维素的结构示意图第五章高分子液晶材料*01纤维素液晶至今尚未达到实用的阶段。然而，02由于胆甾型液晶形成的薄膜具有优异的力学性能、03很强的旋光性和温度敏感性，可望用于制备精密温04度计和显示材料。因此，这类液晶深受人们重视。3.1.2热致性高分子液晶第五章高分子液晶材料*主链型热致性高分子液晶中，最典型最重要的代表是聚酯液晶。1963年，卡布伦敦公司（CarborundumCo）首先成功地制备了对羟基苯甲酸的均聚物（PHB）。但由于PHB的熔融温度很高（＞600℃），在熔融之前，分子链已开始降解。所以并没有什么实用价值。70年代中，美国柯达公司的杰克逊(Jackson)等人将对羟基苯甲酸（PHB）与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）共聚，成功获得了热致性高分子液晶。第五章高分子液晶材料*形成一系列的聚酯液晶。4PET/PHB共聚酯的制备包含了以下步骤：5从结构上看，PET/PHB共聚酯相当于在刚性1的线性分子链中，嵌段地或无规地接入柔性间隔基2团。改变共聚组成或改变间隔基团的嵌入方式，可3对乙酰氧基苯甲酸（PABA）的制备6第五章高分子液晶材料*在275℃和惰性气氛下，PET在PABA作用下酸解，然后与PABA缩合成共聚酯。0102PABA的自缩聚第五章高分子液晶材料*从以上反应式可见，产物是各种均聚物和共聚01物的混合物。这种共聚酯的液晶范围在260～410℃02之间，ΔT高达150℃左右。03以后，又研究成功了性能更好的第二代热致性04聚酯液晶和第三代热致性聚酯液晶。05除了聚酯液晶外，聚甲亚胺、聚芳醚砜、聚氨06酯等主链型热致性液晶也都有不少研究报道。073.1.3主链型高分子液晶的相行为第五章高分子液晶材料*01020304的大量研究，发现分子链中柔性链段的含量与分布、相对分子质量、间隔基团的含量和分布、取代基的性质等因素均影响液晶的相行为。