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高分子液晶材料 高分子液晶概述 過渡中間態:外觀呈現液體物質的流動性,但仍保留著晶態物質的有序性且在物理性質上呈現各向異性稱為過渡中間態(Mesophase). 液晶物質(Liquid crystals):在溶液或熔融狀態下兼有晶體和液體部份性質的物質. 單體液晶(monomer liquid crystals) 單體液晶(monomer liquid crystals) 液晶: 高分子液晶(polymer liquid crystals) 高分子液晶(polymer liquid crystals) 液晶按形態分類: 向列型液晶相液晶(nematic liquid crystal):液晶分子剛性部分之間相互平行排列,但是其重心排列無序,只保持著一維有序性. 液晶分子在沿其長軸方向可以相對運動,而不影響晶相結構,故 其在外力作用下可以非常容易沿著此方向流動,是三種晶相中 流動性最好的一種液晶. 近晶型晶相液晶(smectic liquid crystal): 此液晶分子剛性部份相互平行排列,並構成垂直於分子長軸方 向的層狀結構.此液晶層內分子可以沿著層面相對運動保持其 流動性. 膽甾醇型液晶(cholesteric liquid crytal): 構成液晶的分子基本是扁平型,依靠端基的相互作用,彼此平行排弄列成層狀結構,其長軸與層面平行. 膽甾醇型液晶結構近晶型液晶結構相列型液晶結構 膽甾醇型液晶結構 近晶型液晶結構 相列型液晶結構 按形成液晶的條件分類: 溶液型液晶(lyotropic liquid crystral):液晶分子在溶解過程中 在溶液中達到一定濃度時形成有序排列,產生各向異性特征構成 液晶;當溶解的是高分子時稱為溶液型高分子液晶。 b.熱熔型液晶(thermotropic liquid crystal):三維各向異向的晶體 在熔融過程中不完全失去晶體特征,保持一定有序性構成液晶; 同樣當晶體為高分子時稱為熱熔型高分子液晶。 溶液型高分子液晶之結構、性能及應用 溶液型高分子液晶是液晶高分子在另外一種分子體系中進行的有 序排列,根據液晶高分子中剛性部分在聚合物中的位置將此分為 側鏈型和主鏈型液晶高分子。 側鏈型液晶高分子 結構: 液晶要在溶液中形成一般都要有雙親結構,即結構的一 端呈現親水性,另一端呈現親油性;在溶液中當液晶高 分子達到一定濃度時,這些雙親分子可以在溶液中聚集 成膠囊,構成油包水或水包油結構,當濃度進一步增大 時,分子進一步聚集形成排列有序的液晶。 第二類型第一類型 第二類型 第一類型 備注: 小圓圈表示親水端基 備注: 小圓圈表示親水端基 曲線表示親油端基 CH CH2 溶液型側鏈高分子液晶結構示意圖 溶液型側鏈高分子液晶結構示意圖 自由基聚合 自由基聚合 CH2 CH2(CH2)7COOH : CH2=CH(CH2)8COOH CH 應用:特殊性能的微膠囊,這種微膠囊最重要的應用是作為定點 釋放和緩釋藥物使用, 這種微膠囊包