文档介绍：简述液晶高分子材料的结构特点
分子液晶的行为进行了探讨。但由于其门类纵多,欲找出一包罗万象,能解释一切液晶特性的理论模型的愿望,至今仍未实现,高分子液晶仍是功能高分子材料研究的一个热点。高分子液晶是介于液体和晶体之间的一种中介态,具有独特的性能。高分子液晶一般都具有高模量高强度,并且在其相区间温度时的粘度较低,且高度取向,利用这一特性进行纺丝,不仅可以节省能耗而且可以获得高模量高强度的纤维,用于做消防用的耐火防护服或各种规格的高强缆绳;另外,经过改性后的高分子液晶还可用于显示材料或信息记录材料;小分子胆甾型液晶已成功用于测定精密温度和痕量药品的检测,高分子胆甾型液晶材料在这方面的应用也正在开发之中。从高分子液晶诞生到现在只有不到60年的历史,是一门很年轻的学科。它的应用仍处于不停的开发之中。虽然高分子液晶已取巨大成就,但目前对它的研究仍处于较低的水平。Flory等用格子模型理论,***等用分子理论方法高。
高分子液晶是近十几年迅速兴起的一类新型高分子材料,它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能,作为液晶自增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层,被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景,使得高分子液晶成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。
液晶是一类具有特殊性质的液体,既有液体的流动性又有晶体的各向异性特征。现在研究及应用的液晶主要为有机高分子材料。一般聚合物晶体中原子或分子的取向和平移都有序,将晶体加热,它可沿着2个途径转变为各向异性液体。一是先失去取向有序而成为塑晶,只有球状分子才可能有此表现,另一途径是先失去平移有序而保留取向有序,成为液晶[2]。近年来,高分子液晶的开发已成为当今高分子科学中的一个热门课题。研究表明,形成液晶的物质通常具有刚性的分子结构,同时还具有在液态下维持分子的某种有序排列所必需的结构因素,这种结构特征常常与分子中含有对位次苯基、强极性基团和高度可极化基团或氢键相联系。液晶高分子分类方法有3种。从液晶基元在分子中所处的位置可分为主链型和侧链型2类。从应用的角度可分为热致型和溶致型2类,这2种分类方法是相互交叉的,即主链型液晶高分子同样具有热致型和溶致型,而热致型液晶高分子又同样存在主链型和侧链型。从液晶高分子在空间排列的有序性不同,液晶高分子又有近晶型、向列型、胆甾型和碟型4种不同的结构类型。
与普通物质三态不同,并非所有的物质都可以形成液晶态。通常只有那些分子形状是长形的,长径比(L/D)为(4~8):1,分子量在200--500,道尔顿或者更高(如高分子)的材料才容易形成液晶。按照液晶物质的分子量大小不同,可分为低分子液晶和高分子液晶两大类;按照液晶态形成的条件不同,又可分为即热致液晶和溶致液晶。热致液晶呈现液晶相是由温度引起的,并且只能在一定温度范围内存在,一般是单一组分;而溶致液晶是由符合一定结构要求的化合物与溶剂组成的液晶体系,由两种或两种以上的化合物组成。最常见的溶致液晶是由水双亲性分子(分子结构中既含有亲水的极性基团,也含有不溶于水的非极性基团即疏水基团)所组成。
能在溶液或熔体中显示液晶性的聚合物