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《功能高分子材料》第七講液晶高分子材料《功能高分子材料》第七講液晶高分子材料12一.液晶基本概念液體:物理、化學(xué)等性質(zhì)不因方向的不同而變化(各向同性)。晶體:沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不盡相同,導(dǎo)致晶體在不同方向的物理、化學(xué)特性也不同(各向異性)。液晶及液晶高分子簡介液晶:受熱熔融或溶解后,雖然具有液態(tài)物質(zhì)的流動性(各向同性),但仍然保留著晶態(tài)物質(zhì)分子的有序排列(各向異性),是一種兼有晶體和液體性質(zhì)的中間相態(tài)。

2一.液晶基本概念液體:物理、化學(xué)等性質(zhì)不因方向的不同而變化231888年奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾(F.Reinitzer)在研究膽甾醇苯甲酯時首先觀察到液晶現(xiàn)象。在145℃時,轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄獠实幕鞚嵋后w(各向異性),加熱至179℃時,轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯牡囊后w(各向同性)。二.液晶、液晶高分子的發(fā)現(xiàn)液晶及液晶高分子簡介31888年奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾(F.Re341888年3月14日萊尼茨爾給德國物理學(xué)家Lehmann寫信,這封信開啟了液晶發(fā)展的序曲。每一本液晶教科書都會提到這封信,感謝上帝,這一切環(huán)環(huán)相扣沒出半點差錯,雷曼順利收到信件,否則文明的時鐘還要向后撥好幾圈。[……溫度下降,樣本顯現(xiàn)藍紫色,隨即一閃即逝,緊跟著實驗樣品呈現(xiàn)牛奶般的混濁,但是還是流體狀態(tài),當溫度繼續(xù)下降,藍紫色再次出現(xiàn),但是很快消失,接著樣品形成白色結(jié)晶狀的固體。]液晶及液晶高分子簡介41888年3月14日萊尼茨爾給德國物理學(xué)家L451889年,雷曼使用他親自設(shè)計的當時最新式的附有加熱裝置的偏光顯微鏡對這種化合物進行了觀察。發(fā)現(xiàn)白而渾濁的液體外觀上雖然屬于液體,但卻顯示出各向異性晶體特有的雙折射性。于是雷曼將其命名為“液態(tài)晶體”,這就是“液晶”的由來。現(xiàn)在人們公認Reinitzer和Lehmann兩位科學(xué)家是液晶科學(xué)的創(chuàng)始人。Otto

Lehmann(1855-1922)液晶及液晶高分子簡介51889年,雷曼使用他親自設(shè)計的當時最新式的56上世紀60年代,美國Fergason根據(jù)膽甾型液晶的顏色變化設(shè)計了測定物體表面溫度的產(chǎn)品。1963年,RCA公司的海爾邁耶及其他研究人員發(fā)現(xiàn)一些液晶材料具有特殊的光電效應(yīng)。1968年,RCA公司利用液晶的這種性質(zhì)發(fā)明了顯示裝置,這就是液晶顯示屏(LiquidCrystalDisplay)的開端。但很不穩(wěn)定,作為商業(yè)利用,尚存在許多問題。GeorgeHeilmeier(1936-2014)液晶及液晶高分子簡介6上世紀60年代,美國Fergason根據(jù)膽甾型液晶的顏色變671973年,格雷教授(英國哈爾大學(xué))發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的聯(lián)苯系液晶材料。1973年,SHARP公司成功發(fā)明液晶顯示電子計算器。1987年,SHARP公司開發(fā)出第一臺3英寸液晶顯示電視機。1988年,SHARP公司成功研制全球第一臺14英寸彩色液晶顯示器,開創(chuàng)了LCD新時代。液晶及液晶高分子簡介71973年,格雷教授(英國哈爾大學(xué))發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的聯(lián)苯系液晶781937年Bawden(英國植物生理學(xué)家)在研究煙草花葉病毒時,發(fā)現(xiàn)其懸浮液具有液晶的特性。這是人們第一次發(fā)現(xiàn)生物高分子的液晶特性,1950年,Elliott與Ambrose第一次合成了高分子液晶,溶致型液晶的研究工作逐漸展開。50到70年代,Dupont公司先后推出了PBA、Kevlar等液晶高分子,其中Kevlar于1972年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。液晶高分子的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展:液晶及液晶高分子簡介81937年Bawden(英國植物生理學(xué)家)在研究煙草花葉病89三.液晶高分子的分類1.按照液晶的形成條件不同:熱致液晶:依靠溫度的變化,在某一溫度范圍形成的液晶態(tài)物質(zhì)。溶致液晶:依靠溶劑的溶解分散,在一定濃度范圍內(nèi)形成的液晶態(tài)物質(zhì)。場致液晶:在外力場(壓力、流動場、電場、磁場和光場等)作用下形成的液晶。例如聚乙烯在壓力作用下可出現(xiàn)液晶態(tài),是一種壓致型液晶。聚對苯二甲酰對氨基苯甲酰肼在施加流動場后可呈現(xiàn)液晶態(tài),因此屬于流致型液晶。液晶及液晶高分子簡介9三.液晶高分子的分類1.按照液晶的形成條件不9102.根據(jù)分子排列的形式和有序性的不同:近晶型向列型膽甾型液晶及液晶高分子簡介102.根據(jù)分子排列的形式和有序性的不同:近晶型10113.按液晶單元在高分子鏈中的位置液晶基元:液晶分子中的剛性和有利于取向的結(jié)構(gòu)。主鏈型液晶:側(cè)鏈型液晶:液晶及液晶高分子簡介113.按液晶單元在高分子鏈中的位置液晶基元:液晶分子中11121.溶致液晶高分子四.主鏈型液晶高分子主鏈型液晶高分子(1)芳綸聚對苯甲酰胺(PBA)PBA屬于向列型液晶,用它紡成的纖維稱為B纖維,具有很高的強度,可用作輪胎簾子線等,在我國稱為芳綸14。第一個溶致液晶高分子,20世紀60年代杜邦公司Kwolek首先制得,1966年實現(xiàn)商品化生產(chǎn)。121.溶致液晶高分子四.主鏈型液晶高分子主鏈型液晶高分1213聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)以六甲基磷酰胺(HTP)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合液為溶劑,對苯二甲酰氯和對苯二胺為單體進行低溫溶液縮聚而成。1972年,杜邦公司首先實現(xiàn)商品化生產(chǎn)。在我國稱為芳綸1414。主鏈型液晶高分子13聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)以六甲1314應(yīng)用領(lǐng)域:飛機、導(dǎo)彈、火箭上的復(fù)合材料;防彈衣、賽馬服、賽車服;高性能繩索,高性能支撐材料;體育用品(網(wǎng)球、羽毛球拍等)。主鏈型液晶高分子結(jié)構(gòu)和性能特點:剛性的苯環(huán),強極性的酰胺鍵,結(jié)構(gòu)對稱,排列規(guī)整。高比強度(是鋼絲的5~6倍),高比模量(是鋼絲的2~3倍),高耐磨、高抗撕裂,分解溫度超過560℃,在-196℃至204℃范圍內(nèi)可長期使用。拉伸強度和分解溫度高于PBA纖維。14應(yīng)用領(lǐng)域:主鏈型液晶高分子結(jié)構(gòu)和性能特點:1415主鏈型液晶高分子15主鏈型液晶高分子1516主鏈型液晶高分子16主鏈型液晶高分子16液晶高分子課件17液晶高分子課件1819主鏈型液晶高分子19主鏈型液晶高分子1920主鏈型液晶高分子20主鏈型液晶高分子2021(2)芳族聚酰胺酰肼芳族聚酰胺酰肼是由美國孟山都(Monsanto)公司于上世紀70年代初開發(fā)成功的,典型代表如PABH(對氨基苯甲酰肼與對苯二甲酰氯的縮聚物)。PABH分子鏈中的N-N鍵易于內(nèi)旋轉(zhuǎn),分子鏈的柔性大于PPTA。它在溶液中并不呈現(xiàn)液晶性,但在高剪切速率下則轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕B(tài),屬于流致型高分子液晶。適用于制作作抗沖擊性材料(如飛機制動裝置、安全帶和彈道保護裝置等)、復(fù)合材料及輪胎簾子線等。主鏈型液晶高分子21(2)芳族聚酰胺酰肼芳族聚酰胺酰肼是由美國2122(3)聚苯并噁唑(PBO)主鏈型液晶高分子PBO纖維Kelar纖維22(3)聚苯并噁唑(PBO)主鏈型液晶高分子PBO纖維Ke2223主鏈型液晶高分子PBO纖維具有極高的強度和模量,是現(xiàn)有化學(xué)纖維中最高的,一根直徑為1毫米的PBO纖維可吊起450千克的重物;耐熱溫度達到600℃,在火焰中不燃燒、不收縮。性能完全超過Kevlar纖維,被譽為21世紀的超級纖維。23主鏈型液晶高分子PBO纖維具有極高的強度和23242.熱致液晶高分子主鏈型液晶高分子1963年,卡布倫敦公司(Carborundum)首先成功地制備了對羥基苯甲酸的均聚物(PHB)。PHB的熔融溫度很高(>600℃),在熔融之前,分子鏈已開始分解。242.熱致液晶高分子主鏈型液晶高分子1962425(1)引入異種剛性結(jié)構(gòu)美國Carborudum公司的EconomyJ等人發(fā)明,利用對羥基苯甲酸、對苯二酚和對苯二甲酸進行共聚,1970年申請專利,1972年商業(yè)化生產(chǎn)。主鏈型液晶高分子25(1)引入異種剛性結(jié)構(gòu)主鏈型液晶高分子2526(2)引入剛性扭曲結(jié)構(gòu)日本住友化學(xué)公司從美國Carborudum公司引進技術(shù),并在反應(yīng)物中加入間苯二甲酸,形成了自己的一些特點,1986年開始生產(chǎn)以Ekonol為牌號的LCP產(chǎn)品。主鏈型液晶高分子26(2)引入剛性扭曲結(jié)構(gòu)主鏈型液晶高分子2627(3)剛性主鏈中引入側(cè)步結(jié)構(gòu)Hoechst-Celanese(赫斯特-塞拉尼斯)公司開發(fā),1985年開始生產(chǎn),商品名為Vectran。后來,Hoechst-Celanese旗下的工程聚合物部門成立泰科納公司,承繼了這一品牌,并成為全球最大的LCP生產(chǎn)商。主鏈型液晶高分子27(3)剛性主鏈中引入側(cè)步結(jié)構(gòu)Hoech2728Vectran纖維性能:高比強度、比模量;耐蠕變;耐濕熱;耐磨耗;耐酸堿;極低的吸濕率;在耐水性、耐磨耗、耐酸堿性方面優(yōu)于Kevlar纖維。主鏈型液晶高分子28Vectran纖維性能:主鏈型液晶高分子2829主鏈型液晶高分子29主鏈型液晶高分子2930增強材料,作為塑料、橡膠、水泥等的增強材料,也可作光纖、通信電纜、特種電線以及發(fā)熱毯中發(fā)熱線等的增強材料。防護材料,用作防護服、安全帽、安全板、耐切割手套等。漁網(wǎng)、纜索,特別適合作漁網(wǎng),龍其適合作海洋捕撈漁網(wǎng)和貝類養(yǎng)殖場用的圍網(wǎng),使用壽命極長。另外Vectran纖維作纜索,可代替鋼絲。耐高溫、耐酸耐堿的工業(yè)濾布。新一代的休育運動用品,例如網(wǎng)球拍、高爾夫球桿、雪撬等。主鏈型液晶高分子

Vectran纖維用途:30增強材料,作為塑料、橡膠、水泥等的增強材料,也可作光纖、3031主鏈型液晶高分子1993年Eastman-Kodak(伊士曼-柯達)公司研究了對羥基苯甲酸、2,6-萘二甲酸、對苯二酚為單體聚合而成的熱致性液晶高分子,后來推出了新型LCP材料(Titan)。31主鏈型液晶高分子1993年Eastman-3132(4)在剛性主鏈中引入柔性結(jié)構(gòu)(Flexible

structure

)1976年Eastman-Kodak(伊士曼-柯達)公司的Jackson和Kuhfnss用對羥基苯甲酸(HBA)和PET在熔融狀態(tài)下反應(yīng)得到HBA/PET組成在60/40的LCP,Eatman-Kodak公司1986年開始生產(chǎn)以X-7G為牌號的產(chǎn)品。主鏈型液晶高分子32(4)在剛性主鏈中引入柔性結(jié)構(gòu)(Flexible

str3233(5)引入取代基(substituentgroup)杜邦公司是熱致液晶高分子領(lǐng)域的后起之秀,1988年推出自己的產(chǎn)品,2003年將Eastman公司的Titan系列并入,使得Dupont公司的LCP產(chǎn)品更加完備。主鏈型液晶高分子33(5)引入取代基(substituentgroup)3334側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子五.側(cè)鏈型液晶高分子1.聚硅氧烷(Polysiloxane)為主鏈Cholesterol76℃時開始流動,出現(xiàn)液晶態(tài),升溫至87℃,進入各向同性液體狀態(tài)。34側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子五.側(cè)鏈型液晶高分子1.聚硅3435當溫度升到100℃以上時,開始熔融并呈現(xiàn)液晶態(tài),加熱到180℃后,視場變暗,液晶轉(zhuǎn)變成各向同性熔體。側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子35當溫度升到100℃以上時,開始熔融并呈現(xiàn)液晶態(tài),加熱到135362.聚丙烯酸酯(Polyacrylate)為主鏈該聚合物在204至341℃之間形成液晶態(tài)。側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子362.聚丙烯酸酯(Polyacrylate)為主鏈該聚3637該聚合物在103℃至279℃呈現(xiàn)液晶態(tài)。側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子37該聚合物在103℃至279℃呈現(xiàn)液晶態(tài)。側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液3738六.特殊結(jié)構(gòu)的液晶高分子1.甲殼型液晶高分子(1)基于乙烯基氫醌的甲殼型液晶高分子側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子38六.特殊結(jié)構(gòu)的液晶高分子1.甲殼型液晶高分子(3839(2)基于乙烯基對苯二胺的甲殼型液晶高分子(3)基于乙烯基對氨基苯酚的甲殼型液晶高分子側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子39(2)基于乙烯基對苯二胺的甲殼型液晶高分子(3)3940(5)基于乙烯基對三聯(lián)苯類的甲殼型液晶高分子(4)基于乙烯基對苯二甲酸的甲殼型液晶高分子側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子40(5)基于乙烯基對三聯(lián)苯類的甲殼型液晶高分子(4)40412.氫鍵型液晶高分子(1)醇羥基—吡啶結(jié)構(gòu)123~129℃之間存在液晶態(tài)側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子412.氫鍵型液晶高分子(1)醇羥基—吡啶結(jié)構(gòu)123~14142(2)羧基—吡啶結(jié)構(gòu)側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子110~135℃之間存在液晶態(tài)42(2)羧基—吡啶結(jié)構(gòu)側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子110~134243(3)酚羥基—吡啶體系:(4)羧基—咪唑體系:側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子43(3)酚羥基—吡啶體系:(4)羧基—咪唑體系:側(cè)鏈及特4344側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子3.盤狀液晶高分子44側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子3.盤狀液晶高分子4445側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子4.天然液晶高分子ChitosanCellulose45側(cè)鏈及特殊結(jié)構(gòu)液晶高分子4.天然液晶高分子Chito45《功能高分子材料》第七講液晶高分子材料《功能高分子材料》第七講液晶高分子材料4647一.液晶基本概念液體:物理、化學(xué)等性質(zhì)不因方向的不同而變化(各向同性)。晶體:沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不盡相同,導(dǎo)致晶體在不同方向的物理、化學(xué)特性也不同(各向異性)。液晶及液晶高分子簡介液晶:受熱熔融或溶解后,雖然具有液態(tài)物質(zhì)的流動性(各向同性),但仍然保留著晶態(tài)物質(zhì)分子的有序排列(各向異性),是一種兼有晶體和液體性質(zhì)的中間相態(tài)。

2一.液晶基本概念液體:物理、化學(xué)等性質(zhì)不因方向的不同而變化47481888年奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾(F.Reinitzer)在研究膽甾醇苯甲酯時首先觀察到液晶現(xiàn)象。在145℃時,轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄獠实幕鞚嵋后w(各向異性),加熱至179℃時,轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯牡囊后w(各向同性)。二.液晶、液晶高分子的發(fā)現(xiàn)液晶及液晶高分子簡介31888年奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾(F.Re48491888年3月14日萊尼茨爾給德國物理學(xué)家Lehmann寫信,這封信開啟了液晶發(fā)展的序曲。每一本液晶教科書都會提到這封信,感謝上帝,這一切環(huán)環(huán)相扣沒出半點差錯,雷曼順利收到信件,否則文明的時鐘還要向后撥好幾圈。[……溫度下降,樣本顯現(xiàn)藍紫色,隨即一閃即逝,緊跟著實驗樣品呈現(xiàn)牛奶般的混濁,但是還是流體狀態(tài),當溫度繼續(xù)下降,藍紫色再次出現(xiàn),但是很快消失,接著樣品形成白色結(jié)晶狀的固體。]液晶及液晶高分子簡介41888年3月14日萊尼茨爾給德國物理學(xué)家L49501889年,雷曼使用他親自設(shè)計的當時最新式的附有加熱裝置的偏光顯微鏡對這種化合物進行了觀察。發(fā)現(xiàn)白而渾濁的液體外觀上雖然屬于液體,但卻顯示出各向異性晶體特有的雙折射性。于是雷曼將其命名為“液態(tài)晶體”,這就是“液晶”的由來?,F(xiàn)在人們公認Reinitzer和Lehmann兩位科學(xué)家是液晶科學(xué)的創(chuàng)始人。Otto

Lehmann(1855-1922)液晶及液晶高分子簡介51889年,雷曼使用他親自設(shè)計的當時最新式的5051上世紀60年代,美國Fergason根據(jù)膽甾型液晶的顏色變化設(shè)計了測定物體表面溫度的產(chǎn)品。1963年,RCA公司的海爾邁耶及其他研究人員發(fā)現(xiàn)一些液晶材料具有特殊的光電效應(yīng)。1968年,RCA公司利用液晶的這種性質(zhì)發(fā)明了顯示裝置,這就是液晶顯示屏(LiquidCrystalDisplay)的開端。但很不穩(wěn)定,作為商業(yè)利用,尚存在許多問題。GeorgeHeilmeier(1936-2014)液晶及液晶高分子簡介6上世紀60年代,美國Fergason根據(jù)膽甾型液晶的顏色變51521973年,格雷教授(英國哈爾大學(xué))發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的聯(lián)苯系液晶材料。1973年,SHARP公司成功發(fā)明液晶顯示電子計算器。1987年,SHARP公司開發(fā)出第一臺3英寸液晶顯示電視機。1988年,SHARP公司成功研制全球第一臺14英寸彩色液晶顯示器,開創(chuàng)了LCD新時代。液晶及液晶高分子簡介71973年,格雷教授(英國哈爾大學(xué))發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的聯(lián)苯系液晶52531937年Bawden(英國植物生理學(xué)家)在研究煙草花葉病毒時,發(fā)現(xiàn)其懸浮液具有液晶的特性。這是人們第一次發(fā)現(xiàn)生物高分子的液晶特性,1950年,Elliott與Ambrose第一次合成了高分子液晶,溶致型液晶的研究工作逐漸展開。50到70年代,Dupont公司先后推出了PBA、Kevlar等液晶高分子,其中Kevlar于1972年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。液晶高分子的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展:液晶及液晶高分子簡介81937年Bawden(英國植物生理學(xué)家)在研究煙草花葉病5354三.液晶高分子的分類1.按照液晶的形成條件不同:熱致液晶:依靠溫度的變化,在某一溫度范圍形成的液晶態(tài)物質(zhì)。溶致液晶:依靠溶劑的溶解分散,在一定濃度范圍內(nèi)形成的液晶態(tài)物質(zhì)。場致液晶:在外力場(壓力、流動場、電場、磁場和光場等)作用下形成的液晶。例如聚乙烯在壓力作用下可出現(xiàn)液晶態(tài),是一種壓致型液晶。聚對苯二甲酰對氨基苯甲酰肼在施加流動場后可呈現(xiàn)液晶態(tài),因此屬于流致型液晶。液晶及液晶高分子簡介9三.液晶高分子的分類1.按照液晶的形成條件不54552.根據(jù)分子排列的形式和有序性的不同:近晶型向列型膽甾型液晶及液晶高分子簡介102.根據(jù)分子排列的形式和有序性的不同:近晶型55563.按液晶單元在高分子鏈中的位置液晶基元:液晶分子中的剛性和有利于取向的結(jié)構(gòu)。主鏈型液晶:側(cè)鏈型液晶:液晶及液晶高分子簡介113.按液晶單元在高分子鏈中的位置液晶基元:液晶分子中56571.溶致液晶高分子四.主鏈型液晶高分子主鏈型液晶高分子(1)芳綸聚對苯甲酰胺(PBA)PBA屬于向列型液晶,用它紡成的纖維稱為B纖維,具有很高的強度,可用作輪胎簾子線等,在我國稱為芳綸14。第一個溶致液晶高分子,20世紀60年代杜邦公司Kwolek首先制得,1966年實現(xiàn)商品化生產(chǎn)。121.溶致液晶高分子四.主鏈型液晶高分子主鏈型液晶高分5758聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)以六甲基磷酰胺(HTP)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合液為溶劑,對苯二甲酰氯和對苯二胺為單體進行低溫溶液縮聚而成。1972年,杜邦公司首先實現(xiàn)商品化生產(chǎn)。在我國稱為芳綸1414。主鏈型液晶高分子13聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)以六甲5859應(yīng)用領(lǐng)域:飛機、導(dǎo)彈、火箭上的復(fù)合材料;防彈衣、賽馬服、賽車服;高性能繩索,高性能支撐材料;體育用品(網(wǎng)球、羽毛球拍等)。主鏈型液晶高分子結(jié)構(gòu)和性能特點:剛性的苯環(huán),強極性的酰胺鍵,結(jié)構(gòu)對稱,排列規(guī)整。高比強度(是鋼絲的5~6倍),高比模量(是鋼絲的2~3倍),高耐磨、高抗撕裂,分解溫度超過560℃,在-196℃至204℃范圍內(nèi)可長期使用。拉伸強度和分解溫度高于PBA纖維。14應(yīng)用領(lǐng)域:主鏈型液晶高分子結(jié)構(gòu)和性能特點:5960主鏈型液晶高分子15主鏈型液晶高分子6061主鏈型液晶高分子16主鏈型液晶高分子61液晶高分子課件62液晶高分子課件6364主鏈型液晶高分子19主鏈型液晶高分子6465主鏈型液晶高分子20主鏈型液晶高分子6566(2)芳族聚酰胺酰肼芳族聚酰胺酰肼是由美國孟山都(Monsanto)公司于上世紀70年代初開發(fā)成功的,典型代表如PABH(對氨基苯甲酰肼與對苯二甲酰氯的縮聚物)。PABH分子鏈中的N-N鍵易于內(nèi)旋轉(zhuǎn),分子鏈的柔性大于PPTA。它在溶液中并不呈現(xiàn)液晶性,但在高剪切速率下則轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕B(tài),屬于流致型高分子液晶。適用于制作作抗沖擊性材料(如飛機制動裝置、安全帶和彈道保護裝置等)、復(fù)合材料及輪胎簾子線等。主鏈型液晶高分子21(2)芳族聚酰胺酰肼芳族聚酰胺酰肼是由美國6667(3)聚苯并噁唑(PBO)主鏈型液晶高分子PBO纖維Kelar纖維22(3)聚苯并噁唑(PBO)主鏈型液晶高分子PBO纖維Ke6768主鏈型液晶高分子PBO纖維具有極高的強度和模量,是現(xiàn)有化學(xué)纖維中最高的,一根直徑為1毫米的PBO纖維可吊起450千克的重物;耐熱溫度達到600℃,在火焰中不燃燒、不收縮。性能完全超過Kevlar纖維,被譽為21世紀的超級纖維。23主鏈型液晶高分子PBO纖維具有極高的強度和68692.熱致液晶高分子主鏈型液晶高分子1963年,卡布倫敦公司(Carborundum)首先成功地制備了對羥基苯甲酸的均聚物(PHB)。PHB的熔融溫度很高(>600℃),在熔融之前,分子鏈已開始分解。242.熱致液晶高分子主鏈型液晶高分子1966970(1)引入異種剛性結(jié)構(gòu)美國Carborudum公司的EconomyJ等人發(fā)明,利用對羥基苯甲酸、對苯二酚和對苯二甲酸進行共聚,1970年申請專利,1972年商業(yè)化生產(chǎn)。主鏈型液晶高分子25(1)引入異種剛性結(jié)構(gòu)主鏈型液晶高分子7071(2)引入剛性扭曲結(jié)構(gòu)日本住友化學(xué)公司從美國Carborudum公司引進技術(shù),并在反應(yīng)物中加入間苯二甲酸,形成了自己的一些特點,1986年開始生產(chǎn)以Ekonol為牌號的LCP產(chǎn)品。主鏈型液晶高分子26(2)引入剛性扭曲結(jié)構(gòu)主鏈型液晶高分子7172(3)剛性主鏈中引入側(cè)步結(jié)構(gòu)Hoechst-Celanese(赫斯特-塞拉尼斯)公司開發(fā),1985年開始生產(chǎn),商品名為Vectran。后來,Hoechst-Celanese旗下的工程聚合物部門成立泰科納公司,承繼了這一品牌,并成為全球最大的LCP生產(chǎn)商。主鏈型液晶高分子27(3)剛性主鏈中引入側(cè)步結(jié)構(gòu)Hoech7273Vectran纖維性能:高比強度、比模量;耐蠕變;耐濕熱;耐磨耗;耐酸堿;極低的吸濕率;在耐水性、耐磨耗、耐酸堿性方面優(yōu)于Kevlar纖維。主鏈型液晶高分子28Vectran纖維性能:主鏈型液晶高分子7374主鏈型液晶高分子29主鏈型液晶高分子7475增強材料,作為塑料、橡膠、水泥等的增強材料,也可作光纖、通信電纜、特種電線以及發(fā)熱毯中發(fā)熱線等的增強材料。防護材料,用作防護服、安全帽、安全板、耐切割手套等。漁網(wǎng)、纜索,特別適合作漁網(wǎng),龍其適合作海洋捕撈漁網(wǎng)和貝類養(yǎng)殖場用的圍網(wǎng),使用壽命極長。另外Vectran纖維作纜索,可代替鋼絲。耐高溫、耐酸耐堿的工業(yè)濾布。新一代的休育運動用品,例如網(wǎng)球拍、高爾夫球桿、雪撬等。主鏈型液晶高分子

Vectran纖維用途:30增強材料,作為塑料、橡膠、水泥等的增強材料,也可作光纖、7576主鏈型液晶高分子1993年Eastman-Kodak(伊士曼-柯達)公司研究了對羥基苯甲酸、2,6-萘二甲酸、對苯二酚為單體聚合而成的熱致性液晶高分子,后來推出了新型LCP材料(Titan)。31主鏈型液晶高分子1993年Eastman-7677(4)在剛性主鏈中引入柔性結(jié)構(gòu)(Flexible

structure

)1976年Eastman-Kodak(伊士曼-柯達)公司的Jackson和Kuhfnss用對羥基苯甲酸(HBA)和PET在熔融狀態(tài)下反應(yīng)得到HBA/PET組成在60/40的LCP,Eatman-Kodak公司1986年開始生產(chǎn)以X-7G為牌號的產(chǎn)品。主鏈型液晶高分子32(4)在剛性主鏈中引入柔性結(jié)構(gòu)(Flexible

str7778(5)引入取代基(substituentgroup)杜邦公司是熱致液晶高分子領(lǐng)域的后起之秀,1988年推出自己的產(chǎn)品,2003年將E

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