高分子液晶基础-s.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 液晶原位增强聚合 液晶纺丝：在低牵伸倍数下获得高度取向、高性能纤维。 液晶显示 LCD- Liquid crystal display 液晶的应用 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Spacer 棒状主链聚液晶 聚液晶--液晶单体相互连接而成 Main chain PLCs from discotic cores Spacer 盘状主链聚液晶 Side chain PLCs Spacer 侧链聚液晶 按液晶基元所在位置分类 主链型液晶 侧链型液晶 主链液晶 Main Chain Liquid Crystal Polymer---MCLCP 侧链液晶 Side Chain Liquid Crystal Polymer ---SCLCP 介晶基元位于分子主链的高分子称为主链型液晶高分子 介晶基元位于分子侧基者的高分子称为侧链型液晶高分子 高强度、高模量的结构材料，如超强纤维 侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和高分子的良好加工性质结合为一体，是具有极大潜力的新型材料，如在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值。 腰接侧链型 串型 组合式 其它位置的形式 液晶聚合物 聚合物液晶的单体不是液晶，聚合之后具有液晶的性质 分为热致液晶与溶致液晶 热致液晶主要为芳香聚酯，熔融后成为液晶 溶致液晶主要为芳香尼龙，在溶液中达到一定浓度后成为液晶 按液晶核的排列分 按液晶基元 所在位置分 按液晶的形成条件分 棒状 盘状 向列相N：只有方向序无位置序(只有一个方向上有序） 近晶A相SA：有位置序和方向序 近晶C相SC：有位置序和方向序且既有层面的法向方向又有晶核的共分方向 柱相 向列相 (Discotic N) DN 有序程度SCSAN 如果层内间隔相等 Dho 如果层内间隔不等 Dhd 主链液晶 主侧链液晶 侧链液晶 热致液晶：液晶物质加热熔融形成的液晶 溶致液晶：液晶物质溶于溶剂所得到的液晶 Classification总分类 1 2 3 The Schematic diagram of the chain in Sematic Liquid Crystal 近晶相液晶 1 按液晶核的排列分 Smectic A mesomorphism 近晶A型 By F. Shalén The Schematic diagram of the chain in Nematic Liquid Crystal 向列型液晶 仅一维有序。有序度最低，粘度也小 By F. Shalén Nematic 向列型 The Schematic diagram of the chain in Cholesteric Liquid Crystal 胆甾型液晶 按液晶形成条件分类 热致液晶 thermotropic liquid crystal：通过加热而形成液晶态的物质 ---- 共聚酯， 聚芳酯Xydar(US1984), Vector(1985), Rodrum(Japan 1985) 溶致液晶 lyotropic liquid crystal：在某一温度下，因加入溶剂而呈现液晶态的物质 ---- 核酸，蛋白质，芳族聚酰胺PBT, PPTA (Kevlar) 和聚芳杂环PBZT, PBO 感应液晶：外场（力，电，磁，光等）作用下进入液晶态的物质 ---- PE under high pressure---压致液晶 流致液晶：通过施加流动场而形成液晶态的物质 ----聚对苯二甲酰对氨基苯甲酰肼----流致液晶 Nomex Poly(m-phenyleneisophthalamide) ?NH2 H2N? ?COOH HOOC? + ?NH ??HN? ?CO ?? OC? Lyotropic LCP 溶致液晶聚合物 Kevlar －COCl H2N－ －NH2 + ClOC － ??HN－ －NH OC－ －CO ?? Lyotropic LCP 溶致液晶聚合物 溶致液晶 lyotropic liquid crystal Kevlar, PPTA （芳纶1414） 合成方法 溶于浓硫酸 1 2 H2SO4 3 溶液纺丝，得到高性能纤维 高浓度：各向异性 低浓度：各向同性 N?I 转变 Isotropic Nematic ? 能否形成液晶，取决于溶液的浓度和温度 C*1 C*2 浓度C 粘度? 各向同性区 各向同性区 各向异性区 T*2 温度T 粘度? 各向同性区 各向异性区 液晶纺丝——选择什么浓度的纺丝液好？