液晶高分子材料

1、1高分子液晶材料高分子液晶材料 液晶態(tài)相關(guān)概念液晶態(tài)相關(guān)概念高分子液晶分類高分子液晶分類高分子液晶材料表征方法高分子液晶材料表征方法高分子液晶結(jié)構(gòu)及性能高分子液晶結(jié)構(gòu)及性能高分子液晶的應(yīng)用高分子液晶的應(yīng)用2 某些物質(zhì)受熱某些物質(zhì)受熱熔融熔融或被溶劑或被溶劑溶解后溶解后，雖然它有液體的，雖然它有液體的流流動性動性，但卻保持著晶態(tài)物質(zhì)分子的，但卻保持著晶態(tài)物質(zhì)分子的有序性有序性，體現(xiàn)出晶體的，體現(xiàn)出晶體的各各向異性向異性,形成一類兼有形成一類兼有晶體和液體晶體和液體部分性質(zhì)的部分性質(zhì)的過渡態(tài)過渡態(tài)， 這種這種中間狀態(tài)狀稱為中間狀態(tài)狀稱為液晶態(tài)液晶態(tài)。什么是什么是液晶（液晶（LC)？3液晶的發(fā)現(xiàn)液晶

2、的發(fā)現(xiàn)4 按分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三種結(jié)按分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三種結(jié)構(gòu)類型：構(gòu)類型：近晶型近晶型、向列型向列型和和膽甾型膽甾型。 近晶型近晶型 向列型向列型 膽甾型膽甾型 此外，液晶高分子中還有少數(shù)分子的形狀呈盤狀，此外，液晶高分子中還有少數(shù)分子的形狀呈盤狀，這些液晶相態(tài)歸屬于這些液晶相態(tài)歸屬于盤狀液晶盤狀液晶分分 類類5 近晶型液晶是所有液晶中最接近結(jié)晶近晶型液晶是所有液晶中最接近結(jié)晶結(jié)構(gòu)的一類，棒狀分子互相平行排列成結(jié)構(gòu)的一類，棒狀分子互相平行排列成層狀結(jié)構(gòu)。分子的長軸垂直于層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)。分子的長軸垂直于層狀結(jié)構(gòu)平面。層內(nèi)分子排列具有二維有序性。平面。層內(nèi)

3、分子排列具有二維有序性。但這些層狀結(jié)構(gòu)并不是嚴(yán)格剛性的，分但這些層狀結(jié)構(gòu)并不是嚴(yán)格剛性的，分子可在本層內(nèi)運動，但不能來往于各層子可在本層內(nèi)運動，但不能來往于各層之間。層狀結(jié)構(gòu)之間可以相互滑移，而之間。層狀結(jié)構(gòu)之間可以相互滑移，而垂直于層片方向的流動卻很困難。垂直于層片方向的流動卻很困難。近晶型近晶型近晶型液晶近晶型液晶通常是一種渾通常是一種渾濁黏稠液體濁黏稠液體6向列型向列型向列型液晶向列型液晶 在向列型液晶中，棒狀分子只維持一在向列型液晶中，棒狀分子只維持一維有序。它們互相平行排列，但重心排列維有序。它們互相平行排列，但重心排列則是無序的。在外力作用下，棒狀分子容則是無序的。在外力作用下，棒

4、狀分子容易沿流動方向取向，并可在取向方向互相易沿流動方向取向，并可在取向方向互相穿越。因此，向列型液晶的宏觀黏度一般穿越。因此，向列型液晶的宏觀黏度一般都比較小，是三種結(jié)構(gòu)類型的液晶中流動都比較小，是三種結(jié)構(gòu)類型的液晶中流動性最好的一種，大多液晶屬于這種。性最好的一種，大多液晶屬于這種。一種渾濁的可一種渾濁的可流動的狀態(tài)流動的狀態(tài)7膽甾型膽甾型 分子是長而扁平的。它們依靠端基分子是長而扁平的。它們依靠端基的作用，平行排列成層狀結(jié)構(gòu)，長軸與的作用，平行排列成層狀結(jié)構(gòu)，長軸與層片平面平行。層內(nèi)分子排列與向列型層片平面平行。層內(nèi)分子排列與向列型類似，棒狀分子分層平行排列，在每個類似，棒狀分子分層平行

5、排列，在每個單層內(nèi)分子排列與向列型相似，相鄰兩單層內(nèi)分子排列與向列型相似，相鄰兩層中分子長軸依次有規(guī)則地扭轉(zhuǎn)一定角層中分子長軸依次有規(guī)則地扭轉(zhuǎn)一定角度，分子長軸在旋轉(zhuǎn)度，分子長軸在旋轉(zhuǎn)3600后復(fù)原。后復(fù)原。膽甾型液晶膽甾型液晶 由于扭轉(zhuǎn)分子層的作用，照射在其上的光將發(fā)生偏由于扭轉(zhuǎn)分子層的作用，照射在其上的光將發(fā)生偏振旋轉(zhuǎn)，使得振旋轉(zhuǎn)，使得膽甾型液晶膽甾型液晶通常具有通常具有彩虹般彩虹般的漂亮顏色的漂亮顏色89熱致性液晶熱致性液晶溶致性液晶溶致性液晶依靠溫度的變化，在某一溫度范圍形成依靠溫度的變化，在某一溫度范圍形成的液晶態(tài)物質(zhì)的液晶態(tài)物質(zhì)依靠溶劑的溶解分散，在一定濃度范圍依靠溶劑的溶解分散，

6、在一定濃度范圍形成的液晶態(tài)物質(zhì)形成的液晶態(tài)物質(zhì)按形成條件分按形成條件分 此外，在外場（如壓力，流動場，電場，磁場和光場等）此外，在外場（如壓力，流動場，電場，磁場和光場等）作用下形成作用下形成的的液液晶晶稱稱為為感應(yīng)液晶，如壓致液晶、流致液晶。感應(yīng)液晶，如壓致液晶、流致液晶。10高分子高分子液晶與液晶與小分子小分子液晶相比液晶相比特殊性特殊性 熱穩(wěn)定性大幅度提高熱穩(wěn)定性大幅度提高 熱致性高分子液晶有較大的相區(qū)間溫度熱致性高分子液晶有較大的相區(qū)間溫度 粘度大，流動行為與一粘度大，流動行為與一般小分子溶般小分子溶液顯著不同液顯著不同11 液晶是某些物質(zhì)在從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)換時形成的液晶是某些物質(zhì)在從固

7、態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)換時形成的一種具有特殊性質(zhì)的中間相態(tài)或過渡相態(tài)。顯然過一種具有特殊性質(zhì)的中間相態(tài)或過渡相態(tài)。顯然過渡態(tài)的形成與分子結(jié)構(gòu)有著內(nèi)在聯(lián)系。分子結(jié)構(gòu)在渡態(tài)的形成與分子結(jié)構(gòu)有著內(nèi)在聯(lián)系。分子結(jié)構(gòu)在液晶的形成過程中起著主要作用，決定著液晶的相液晶的形成過程中起著主要作用，決定著液晶的相結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)。高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)特征高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)特征12 研究表明，能夠形成液晶的物質(zhì)通常在分子結(jié)研究表明，能夠形成液晶的物質(zhì)通常在分子結(jié)構(gòu)中具有剛性部分，稱為構(gòu)中具有剛性部分，稱為致晶單元致晶單元。從外形上看，。從外形上看，致晶單元通常呈現(xiàn)近似致晶單元通常呈現(xiàn)近似棒狀或片狀棒狀

8、或片狀的形態(tài)，這樣有的形態(tài)，這樣有利于分子的利于分子的有序堆砌有序堆砌。這是液晶分子在液態(tài)下維持。這是液晶分子在液態(tài)下維持某種有序排列所必須的結(jié)構(gòu)因素。在高分子液晶中某種有序排列所必須的結(jié)構(gòu)因素。在高分子液晶中這些致晶單元被柔性鏈以各種方式連接在一起。這些致晶單元被柔性鏈以各種方式連接在一起。液晶的分液晶的分子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu)13 致晶單元致晶單元通常由通常由苯環(huán)、脂肪環(huán)、芳香雜環(huán)苯環(huán)、脂肪環(huán)、芳香雜環(huán)等等通通過過柔性柔性連連接單接單元連元連接組成。接組成。 連接單元連接單元常見的化學(xué)結(jié)構(gòu)包括亞氨基（常見的化學(xué)結(jié)構(gòu)包括亞氨基（CN）、氧化偶）、氧化偶氮基（氮基（NON）、酯基（）、酯基（COO）和乙

9、烯基（）和乙烯基（CC）等。）等。14 在致晶單元的端部通常還有一個柔軟、易彎曲在致晶單元的端部通常還有一個柔軟、易彎曲 的的取代基（取代基（R)，這個端基單元是各種極性的或非極，這個端基單元是各種極性的或非極性的基團(tuán)，對形成的液晶具有一定穩(wěn)定作用，因此性的基團(tuán)，對形成的液晶具有一定穩(wěn)定作用，因此也是構(gòu)成液晶分子不可缺少的結(jié)構(gòu)因素。常見的也是構(gòu)成液晶分子不可缺少的結(jié)構(gòu)因素。常見的R包括包括R、 OR、 COOR、 CN、 OOCR、 COR、 CH=CHCOOR、 Cl、 Br、 NO2等。等。15聚合物聚合物骨架骨架連接單元連接單元取代基取代基剛性體剛性體16主鏈型高分子液晶和側(cè)鏈型高分子液

10、晶在液晶主鏈型高分子液晶和側(cè)鏈型高分子液晶在液晶形態(tài)上和物理化學(xué)性質(zhì)有大差別：形態(tài)上和物理化學(xué)性質(zhì)有大差別：主鏈型高分子液主鏈型高分子液晶為高強(qiáng)度、高模量的結(jié)構(gòu)材料晶為高強(qiáng)度、高模量的結(jié)構(gòu)材料，而側(cè)鏈型高分子而側(cè)鏈型高分子液晶為具有特殊性能的功能高分子材料液晶為具有特殊性能的功能高分子材料。主鏈型液晶高分子：主鏈型液晶高分子：致晶單元處在高分子主鏈上致晶單元處在高分子主鏈上側(cè)鏈型液晶高分子：側(cè)鏈型液晶高分子：致晶單元位于高分子側(cè)鏈上致晶單元位于高分子側(cè)鏈上17液晶類型液晶類型結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式名稱名稱主鏈型主鏈型縱向型縱向型垂直型垂直型星型星型盤型盤型混合型混合型液晶單元與高分子鏈的連接方式液晶

11、單元與高分子鏈的連接方式18側(cè)鏈型側(cè)鏈型梳型梳型多重梳型多重梳型盤梳型盤梳型腰接型腰接型結(jié)合型結(jié)合型網(wǎng)型網(wǎng)型19影響高分子液晶形態(tài)和性能的因素影響高分子液晶形態(tài)和性能的因素 內(nèi)在因素內(nèi)在因素為為分子結(jié)構(gòu)、分子組成和分子間力分子結(jié)構(gòu)、分子組成和分子間力。 外部因素外部因素則主要包括則主要包括環(huán)境溫度、溶劑環(huán)境溫度、溶劑等。等。影響高分子液晶形態(tài)與性能的因素包括外在影響高分子液晶形態(tài)與性能的因素包括外在因素和內(nèi)在因素兩部分。因素和內(nèi)在因素兩部分。20內(nèi)部因素對高分子液晶形態(tài)與性能的影響內(nèi)部因素對高分子液晶形態(tài)與性能的影響剛性部分剛性部分 高分子液晶分子中必須含有具有剛性的高分子液晶分子中必須含有具

12、有剛性的致晶單元。剛性結(jié)構(gòu)不僅有利于在固相中致晶單元。剛性結(jié)構(gòu)不僅有利于在固相中形形成結(jié)晶成結(jié)晶，而且在轉(zhuǎn)變成液相時也有利于，而且在轉(zhuǎn)變成液相時也有利于保持保持晶體的晶體的有序度。有序度。21 分子構(gòu)型和分子間力在熱致性高分子液晶相分子構(gòu)型和分子間力在熱致性高分子液晶相態(tài)和性能影響最大的因素態(tài)和性能影響最大的因素。分子間力大和分子規(guī)。分子間力大和分子規(guī)整度高雖然有利于液晶形成，但是相轉(zhuǎn)變溫度也整度高雖然有利于液晶形成，但是相轉(zhuǎn)變溫度也提高，使液晶形成溫度提高，不利于液晶的加工提高，使液晶形成溫度提高，不利于液晶的加工和使用。和使用。 溶致性高分子液晶不存在上述問題。溶致性高分子液晶不存在上述問

13、題。 分子構(gòu)型分子構(gòu)型和和分子間力分子間力22 致晶單元呈棒狀時，有利于生成向列型或近晶型液晶；致晶單元呈棒狀時，有利于生成向列型或近晶型液晶；致晶單元呈片狀或盤狀的，易形成膽甾醇型或盤型液晶致晶單元呈片狀或盤狀的，易形成膽甾醇型或盤型液晶。致晶單元形狀致晶單元形狀另外，高分子鏈上或者致晶單元上帶有不同結(jié)構(gòu)和性另外，高分子鏈上或者致晶單元上帶有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基團(tuán)，都會對高分子液晶的偶極矩、電、光、磁等性質(zhì)的基團(tuán)，都會對高分子液晶的偶極矩、電、光、磁等性質(zhì)產(chǎn)生影響。質(zhì)產(chǎn)生影響。23 致晶單元中的剛性連接單元的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)直接致晶單元中的剛性連接單元的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)直接影響液晶的影響液晶的穩(wěn)定性穩(wěn)定性

14、。 含有雙鍵、三鍵的含有雙鍵、三鍵的二苯乙烯、二苯乙炔二苯乙烯、二苯乙炔類的液類的液晶的化學(xué)穩(wěn)定性較差，會在紫外光作用下因聚合或晶的化學(xué)穩(wěn)定性較差，會在紫外光作用下因聚合或裂解失去液晶的特性。裂解失去液晶的特性。 剛性連接單元剛性連接單元24 對熱致型高分子液晶來說，最重要的影響因?qū)嶂滦透叻肿右壕碚f，最重要的影響因素是素是溫度溫度。足夠高的溫度能夠給高分子提供足夠的。足夠高的溫度能夠給高分子提供足夠的熱動能，是使相轉(zhuǎn)變過程發(fā)生的必要條件。因此，熱動能，是使相轉(zhuǎn)變過程發(fā)生的必要條件。因此，控制溫度是形成高分子液晶和確定晶相結(jié)構(gòu)的主要控制溫度是形成高分子液晶和確定晶相結(jié)構(gòu)的主要手段。手段。外部

15、因素對高分子液晶形態(tài)與性能的影響外部因素對高分子液晶形態(tài)與性能的影響 除了內(nèi)部因素外，液晶相的形成也賴于外部條除了內(nèi)部因素外，液晶相的形成也賴于外部條件的作用。外在因素主要包括件的作用。外在因素主要包括環(huán)境溫度和溶劑環(huán)境溫度和溶劑等。等。25 對于溶致型液晶，溶劑與高分子液晶分子之間對于溶致型液晶，溶劑與高分子液晶分子之間的作用起非常重要的作用的作用起非常重要的作用。溶劑的結(jié)構(gòu)和極性決定。溶劑的結(jié)構(gòu)和極性決定了與液晶分子間的親和力的大小，進(jìn)而影響液晶分了與液晶分子間的親和力的大小，進(jìn)而影響液晶分子在溶液中的構(gòu)象，能直接影響液晶的形態(tài)和穩(wěn)定子在溶液中的構(gòu)象，能直接影響液晶的形態(tài)和穩(wěn)定性。控制高分

16、子液晶溶液的濃度是控制溶致型高分性?？刂聘叻肿右壕芤旱臐舛仁强刂迫苤滦透叻肿右壕嘟Y(jié)構(gòu)的主要手段。子液晶相結(jié)構(gòu)的主要手段。26 通過對共聚酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與液晶相行為的關(guān)通過對共聚酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與液晶相行為的關(guān)系的大量研究，發(fā)現(xiàn)系的大量研究，發(fā)現(xiàn)分子鏈中柔性鏈段的含量與分子鏈中柔性鏈段的含量與分布、相對分子質(zhì)量、間隔基團(tuán)的含量和分布、分布、相對分子質(zhì)量、間隔基團(tuán)的含量和分布、取代基的性質(zhì)取代基的性質(zhì)等因素均影響液晶的相行為。等因素均影響液晶的相行為。主鏈型高分子液晶的相行為主鏈型高分子液晶的相行為27 研究表明，完全由剛性基團(tuán)連接的分子鏈由研究表明，完全由剛性基團(tuán)連接的分子鏈由于熔融溫度太高而無實

17、用價值，于熔融溫度太高而無實用價值，必須引入柔性鏈段必須引入柔性鏈段才能很好呈現(xiàn)液晶性才能很好呈現(xiàn)液晶性。柔性鏈段越長，液晶轉(zhuǎn)化溫。柔性鏈段越長，液晶轉(zhuǎn)化溫度越低，相區(qū)間溫度范圍也越窄。柔性鏈段太長則度越低，相區(qū)間溫度范圍也越窄。柔性鏈段太長則失去液晶性。交替共聚酯無液晶性，而嵌段和無規(guī)失去液晶性。交替共聚酯無液晶性，而嵌段和無規(guī)分布的共聚酯均呈現(xiàn)液晶性。分布的共聚酯均呈現(xiàn)液晶性。（1）共聚酯中柔性鏈段含量與分布的影響）共聚酯中柔性鏈段含量與分布的影響28 共聚酯液晶的清亮點共聚酯液晶的清亮點Tcl隨其相對分子質(zhì)量的增加隨其相對分子質(zhì)量的增加而上升。當(dāng)相對分子質(zhì)量增大至一定數(shù)值后，清亮而上升。

18、當(dāng)相對分子質(zhì)量增大至一定數(shù)值后，清亮點趨于恒定。點趨于恒定。布魯斯坦布魯斯坦(Blurmstein)據(jù)此總結(jié)出一經(jīng)據(jù)此總結(jié)出一經(jīng)驗公式為：其中，驗公式為：其中，C1和和C2為常數(shù)為常數(shù)。n21LCMCCT1（2）相對分子質(zhì)量的影響）相對分子質(zhì)量的影響清亮點清亮點Tcl：當(dāng)化合物在升高溫度時突然變?yōu)楦飨蛲缘漠?dāng)化合物在升高溫度時突然變?yōu)楦飨蛲缘耐该饕后w時，相應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度稱為清亮點透明液體時，相應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度稱為清亮點29 主鏈型高分子液晶中致晶基團(tuán)間的連接單元的主鏈型高分子液晶中致晶基團(tuán)間的連接單元的結(jié)構(gòu)明顯影響其液晶相的形成。結(jié)構(gòu)明顯影響其液晶相的形成。間隔基團(tuán)的柔性越間隔基團(tuán)的柔性越大，液晶

19、清亮點就越低大，液晶清亮點就越低。 例如將連接單元例如將連接單元CH2與與O相比，后者相比，后者的柔性較大。其清亮點較低。有的柔性較大。其清亮點較低。有(CH2)n連接單連接單元的高分子液晶，隨元的高分子液晶，隨n增大，柔性增加，則清亮點增大，柔性增加，則清亮點降低。降低。（3）連接單元的影響）連接單元的影響30 非極性取代基非極性取代基的引入影響了分子鏈的長徑比和的引入影響了分子鏈的長徑比和減弱了分子間的作用力，往往使高分子液晶的減弱了分子間的作用力，往往使高分子液晶的清亮清亮點降低。點降低。 極性取代基使分子鏈間作用力增加。因此極性取代基使分子鏈間作用力增加。因此取代取代基極性越大，高分子

20、液晶的清亮點越高?；鶚O性越大，高分子液晶的清亮點越高。（4）取代基的影響）取代基的影響31 分子鏈中結(jié)構(gòu)單元可有頭分子鏈中結(jié)構(gòu)單元可有頭頭連接、頭頭連接、頭尾連尾連接、順式連接、反式連接等連接方式。研究表明，接、順式連接、反式連接等連接方式。研究表明，頭頭頭連接和順式連接使分子鏈剛性增加，清亮點頭連接和順式連接使分子鏈剛性增加，清亮點較高。頭較高。頭尾連接和反式連接使分子鏈柔性增加，尾連接和反式連接使分子鏈柔性增加，則清亮點較低則清亮點較低。（5）結(jié)構(gòu)單元連接方式的影響）結(jié)構(gòu)單元連接方式的影響32側(cè)鏈型高分子液晶的合成側(cè)鏈型高分子液晶的合成 側(cè)鏈型高分子液晶通常通過含有致晶單元的單側(cè)鏈型高分子

21、液晶通常通過含有致晶單元的單體聚合而成，因此主要有以下三種合成方法：體聚合而成，因此主要有以下三種合成方法：側(cè)鏈型高分子液晶的合成和相行為側(cè)鏈型高分子液晶的合成和相行為33 這類合成方法可用通式表示：這類合成方法可用通式表示： 例如，將致晶單元通過例如，將致晶單元通過有機(jī)合成有機(jī)合成方法連接在方法連接在甲甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體上，然后通過自由基單體上，然后通過自由基、陰離子、陽離子聚合等得到。、陰離子、陽離子聚合等得到。自由基、陰離子、陽離子聚合（1）加聚反應(yīng)）加聚反應(yīng)34 這類合成方法的通式如下：這類合成方法的通式如下： 例如將含致晶單元的乙烯基單體與主鏈硅原子例

22、如將含致晶單元的乙烯基單體與主鏈硅原子上含氫的上含氫的有機(jī)硅聚合物有機(jī)硅聚合物進(jìn)行接枝反應(yīng)，可得到主鏈進(jìn)行接枝反應(yīng)，可得到主鏈為有機(jī)硅聚合物的側(cè)鏈型高分子液晶。為有機(jī)硅聚合物的側(cè)鏈型高分子液晶。+BAAAAAABBB（2）接枝共聚）接枝共聚35 這類合成方法的通式如下：這類合成方法的通式如下： 例如，將含有致晶單元的例如，將含有致晶單元的氨基酸氨基酸通過自縮合通過自縮合即可得到側(cè)鏈型高分子液晶。即可得到側(cè)鏈型高分子液晶。BAnBABAn+（n-1) abHOOCCH2CH2CHCOONNOCH3NH2CCH2CH2CHCOONNOCH3NHOOn（3）縮聚反應(yīng)）縮聚反應(yīng)36 影響側(cè)鏈型高分子液

23、晶相行為的因素有側(cè)鏈結(jié)影響側(cè)鏈型高分子液晶相行為的因素有側(cè)鏈結(jié)構(gòu)、主鏈結(jié)構(gòu)、聚合度、化學(xué)交聯(lián)等。構(gòu)、主鏈結(jié)構(gòu)、聚合度、化學(xué)交聯(lián)等。（1）側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的影響）側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的影響 側(cè)鏈一般包括側(cè)鏈一般包括致晶單元致晶單元和和連接單元連接單元。 側(cè)鏈型高分子液晶的相行為側(cè)鏈型高分子液晶的相行為37 最直接地影響液晶的相行為。最直接地影響液晶的相行為。 由于剛性致晶單元間的體積效應(yīng)，使其只能有規(guī)由于剛性致晶單元間的體積效應(yīng)，使其只能有規(guī)則地橫掛在主鏈上。則地橫掛在主鏈上。致晶單元致晶單元連接單元連接單元連接單元連接單元基團(tuán)長度增加，液晶的清亮點向低基團(tuán)長度增加，液晶的清亮點向低溫移動，甚至?xí)种埔壕嗟漠a(chǎn)生。

24、溫移動，甚至?xí)种埔壕嗟漠a(chǎn)生。38 主鏈柔順性增大，則液晶相區(qū)間增大，清亮點移向高溫主鏈柔順性增大，則液晶相區(qū)間增大，清亮點移向高溫（2）主鏈結(jié)構(gòu)的影響）主鏈結(jié)構(gòu)的影響分分 子子 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)TdT3734539890439150n(CH2)6CNOSiOCH3 CH2CHnCOO(CH2)6CNO CH2CCH3nCOO(CH2)6CNO39 側(cè)鏈的相對分子質(zhì)量對側(cè)鏈型高分子液晶相行為的影側(cè)鏈的相對分子質(zhì)量對側(cè)鏈型高分子液晶相行為的影響規(guī)律與對主鏈型液晶的影響基本相同。響規(guī)律與對主鏈型液晶的影響基本相同。隨相對分子質(zhì)隨相對分子質(zhì)量的增大，清亮點移向高溫。量的增大，清亮點移向高溫。（3）側(cè)鏈相

25、對分子質(zhì)量的影響）側(cè)鏈相對分子質(zhì)量的影響40 化學(xué)交聯(lián)使大分子運動受到限制。但當(dāng)交聯(lián)程化學(xué)交聯(lián)使大分子運動受到限制。但當(dāng)交聯(lián)程序不高時，鏈段的微布朗運動可基本上不受限制。序不高時，鏈段的微布朗運動可基本上不受限制。因此，對液晶行為基本無影響。但因此，對液晶行為基本無影響。但當(dāng)交聯(lián)程度較高當(dāng)交聯(lián)程度較高時，致晶單元難以整齊地定向排列，則將抑制液晶時，致晶單元難以整齊地定向排列，則將抑制液晶的形成。的形成。（4）化學(xué)交聯(lián)的影響）化學(xué)交聯(lián)的影響41液晶高分子的黏度液晶高分子的黏度 與一般高聚物不同，液晶高聚物的黏度隨濃度或溫度與一般高聚物不同，液晶高聚物的黏度隨濃度或溫度的提高將出現(xiàn)極大和極小值的提

26、高將出現(xiàn)極大和極小值顯然，黏度增加濃度下降時，顯然，黏度增加濃度下降時，表明分子開始有序的形成液表明分子開始有序的形成液晶，當(dāng)體系成為均一的各向晶，當(dāng)體系成為均一的各向異性的液晶相，黏度達(dá)到谷異性的液晶相，黏度達(dá)到谷值，流動性很好，再這樣的值，流動性很好，再這樣的條件下容易加工，容易得到條件下容易加工，容易得到取向度高的材料取向度高的材料42 液晶高聚物的黏度液晶高聚物的黏度隨溫度的變化也有類似隨溫度的變化也有類似的規(guī)律的規(guī)律43高分子液晶材料表征方法高分子液晶材料表征方法44硝基取代的液晶高分子的硝基取代的液晶高分子的DSC曲線曲線4546 熱臺偏光顯微鏡法（熱臺偏光顯微鏡法（POM法）法）

27、 觀察形態(tài)推測結(jié)構(gòu)觀察形態(tài)推測結(jié)構(gòu) 黏度測定法黏度測定法 測定黏度測定黏度 X射線衍射法射線衍射法 空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，有序度空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，有序度 核磁共振光譜法核磁共振光譜法 結(jié)構(gòu)分析，取向性結(jié)構(gòu)分析，取向性 介電松弛譜法介電松弛譜法 極化弛豫，組成內(nèi)部結(jié)構(gòu)極化弛豫，組成內(nèi)部結(jié)構(gòu) 相容性判別法相容性判別法 結(jié)構(gòu)相似性結(jié)構(gòu)相似性 光學(xué)雙折射法光學(xué)雙折射法 折射率，空間結(jié)構(gòu)折射率，空間結(jié)構(gòu)研究和表征高分子液晶的手段：研究和表征高分子液晶的手段：47液晶高分子材料的應(yīng)用液晶高分子材料的應(yīng)用主鏈型液晶高分子：主鏈型液晶高分子： 制備高強(qiáng)度、高模量纖維制備高強(qiáng)度、高模量纖維以及原位復(fù)合材料和分子復(fù)合材料等。

28、（以及原位復(fù)合材料和分子復(fù)合材料等。（ 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)材料）材料）側(cè)鏈型液晶高分子：側(cè)鏈型液晶高分子： 信息材料、光學(xué)顯示材料信息材料、光學(xué)顯示材料等。（等。（ 功能材料）功能材料）48 高分子液晶在其高分子液晶在其相區(qū)間溫度相區(qū)間溫度時的粘度較低，時的粘度較低，而且高度取向。紡絲可節(jié)省能耗，而且可獲得高而且高度取向。紡絲可節(jié)省能耗，而且可獲得高強(qiáng)度、高模量的纖維。強(qiáng)度、高模量的纖維。Kevlar纖維纖維。（1）制造具有高強(qiáng)度、高模量的纖維材料）制造具有高強(qiáng)度、高模量的纖維材料49 將具有剛性棒狀結(jié)構(gòu)的主鏈型高分子液晶材將具有剛性棒狀結(jié)構(gòu)的主鏈型高分子液晶材料分散在無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)的柔性高分子材料中，即可料分散在無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)的柔性高分子材料中，即可獲得增強(qiáng)的分子復(fù)合材料。獲得增強(qiáng)的分子復(fù)合材料。 例如，用例如，