第九章液晶高分子課件

第九章液晶高分子

LiquidCrystalPolymer第九章液晶高分子

LiquidCrystalPolym1液晶顯示裝置已成為傳遞信息的壓倒一切的工具，每個人在生活中都與這樣或者那樣的液晶裝置打交道，手表、袖珍計算器、音響設(shè)備、汽車上的車速表或鐘表，很可能家中的電器都帶有液晶顯示。液晶顯示裝置已成為傳遞信息的壓倒一切的工具，每個人在生活2什么是液晶？它有何性質(zhì)？什么是液晶？它有何性質(zhì)？3主要內(nèi)容概述液晶的分子結(jié)構(gòu)

高分子液晶材料的表征方法合成應(yīng)用主要內(nèi)容概述49.1概述液態(tài)晶體LiquidCrystal固體結(jié)晶液晶液體加熱加熱冷卻冷卻9.1概述液態(tài)晶體LiquidCrystal固體結(jié)晶液晶5晶體（固態(tài)）有序流體液態(tài)crystalLiquidcrystalLiquid剛性非剛性流動體流動體各向異性各向異性各向同性晶體（固態(tài)）有序流體液態(tài)crystalLiquidcrys6物質(zhì)既有液體的流動性，又具有晶體的分子排列整齊、各向異性的狀態(tài)，叫做物質(zhì)的液晶態(tài)。兼有液體和晶體的部分性質(zhì)的過渡狀態(tài)液晶態(tài)物質(zhì)既有液體的流動性，又具有晶體的分子排列整齊、各向異性的狀71.發(fā)展概況

早在1850年就有人發(fā)現(xiàn)液晶。

1877年德國物理學(xué)家Lehmann運用偏極化的顯微鏡首次觀測到液晶化的現(xiàn)象，但對這一現(xiàn)象的成因并不了解。1.發(fā)展概況早在1850年就有人發(fā)現(xiàn)液晶。8

1888年，奧地利的植物學(xué)家Reinitzer觀察膽甾醇苯甲酸酯（俗稱膽固醇）的熔融過程，發(fā)現(xiàn)在145.5℃時熔化成霧濁液體，178.5℃時突然全部變成清亮的液體。當(dāng)冷卻時，先出現(xiàn)紫藍色，而后自行消失，物質(zhì)再呈混濁液體。冷卻時在兩溫度之間出現(xiàn)液晶態(tài)。Reinitzer和Lehmann深入探討這種物質(zhì)的表現(xiàn)，命名為LiquidCrystal。這兩人被譽為“液晶之父”。

發(fā)展概況1888年，奧地利的植物學(xué)家Reinitzer觀察膽甾醇苯9此后一直有人從事這方面的研究，到30年代人們對液晶現(xiàn)象曾進行了廣泛地研究，取得許多成果，但由于當(dāng)時的生產(chǎn)力水平低，未能得到應(yīng)用。后來由于液晶在兩次世界大戰(zhàn)中幫助不大，發(fā)展緩慢。

1960年代中期：小分子液晶開始用于電子工業(yè)、航空、激光、微波、超聲波、全息照相、核磁共振、氣液色譜。發(fā)展概況此后一直有人從事這方面的研究，到30年代人們對液晶現(xiàn)象曾進行101967年R.Williams發(fā)表了液晶的電光效應(yīng)后，液晶受到廣泛重視，大大擴展其應(yīng)用范圍。

1970年代日本SONY與Sharp兩家公司對液晶顯示技術(shù)全面開發(fā)與應(yīng)用，讓液晶顯示器成功融入現(xiàn)代電子產(chǎn)品中。

發(fā)展概況1967年R.Williams發(fā)表了液晶的電光效應(yīng)后，液晶11

1950年代Flory曾預(yù)言會有高分子液晶，但當(dāng)時并沒有引起人們的注意，直到1960年代后期，液晶的研究才擴展到高分子領(lǐng)域。1972年：Kevlar、Kevlar49工業(yè)化，開辟高分子液晶研究和應(yīng)用的新時期。（夢幻纖維）1950年代Flory曾預(yù)言會有高分子液晶，但當(dāng)時并沒有引12發(fā)展概況1984年美國Dact公司開發(fā)的Xydar被公布于世，并工業(yè)化。目前得到廣泛應(yīng)用的液晶高分子，僅有Kevlar和Xydar等少數(shù)品種，屬高技術(shù)產(chǎn)品，用于飛機、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)材料，輪胎簾子線、船殼、軍事構(gòu)件、防彈服、電器、汽車、醫(yī)療設(shè)備等。國內(nèi)緊跟國外技術(shù)，發(fā)展較快發(fā)展概況1984年美國Dact公司開發(fā)的Xydar被公布于13第九章液晶高分子課件142.液晶的結(jié)構(gòu)與分類剛性的分子結(jié)構(gòu)分子間作用力特定的分子形狀，其分子的長度和寬度比：R=L/D遠大于1為棒狀或片狀。（1）

結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)2.液晶的結(jié)構(gòu)與分類剛性的分子結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)決定154，4一二甲氧基氧化偶氮苯其分子的長寬比≈2.6，長厚比≈5.2分子上的兩個極性端基之間的相互作用，有利于形成似線性結(jié)構(gòu)：有利于液晶結(jié)構(gòu)有序態(tài)的穩(wěn)定。4，4一二甲氧基氧化偶氮苯其分子的長寬比≈2.6，長厚16晶體固態(tài)剛性渾濁液體，流動性與水相近，光學(xué)雙折射透明液體，各向同性Tm＝116℃Tc＝134℃為清亮點T低高晶體渾濁液體，流動性與水相近，光學(xué)雙折射透明液體，各向同性T17（2）

分類（a）

按照形成條件分溶致型液晶熱致型液晶其他型液晶（2）分類（a）按照形成條件分溶致型液晶熱致型液18熱致型液晶三維各向異性的晶體在加熱熔融過程中不完全失去晶體的特征，保持一定有序性。隨溫度變化出現(xiàn)固體、各向異性的液晶態(tài)、各向同性的液體，Tm、Tc。單一組分，在一定溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)多數(shù)液晶屬于熱致型液晶熱致型液晶三維各向異性的晶體在加熱熔融過程中不完全失去晶體19溶致型液晶加入溶劑，在溶解過程中達到一定濃度時形成有序排列，產(chǎn)生各向異性特征構(gòu)成液晶。由符合要求的化合物和溶劑組成。兩親性分子與極性溶劑：脂肪酸鹽、表面活性劑及類脂（側(cè)鏈液晶）非兩親性剛棒狀分子：多肽、核酸、病毒；聚對苯二甲酰對苯二胺（主鏈液晶）溶致型液晶加入溶劑，在溶解過程中達到一定濃度時形成有序排列20其他型液晶在外場（壓力、電場等）作用下進入液晶態(tài)。如：HPPE在3000大氣壓下可形成高強纖維，稱為壓致液晶。其他型液晶在外場（壓力、電場等）作用下進入液晶態(tài)。如：HP21（b）

按照液晶分子的形態(tài)分向列型液晶近晶型液晶膽甾型液晶（b）按照液晶分子的形態(tài)分向列型液晶近晶型液晶膽甾22近晶型接近結(jié)晶結(jié)構(gòu)液晶中棒狀分子依靠所含官能團提供的垂直于分子長軸方向的強有力的相互作用，互相平行排列成層狀結(jié)構(gòu)分子的長軸垂直于層片平面，在層內(nèi)，分子排列保持著大量二維固體有序性層片不是嚴(yán)格剛性的，分子可以在本層內(nèi)活動，不能來往于各層之間。近晶型接近結(jié)晶結(jié)構(gòu)23這些柔性的二維分子薄片之間可以互相滑動，而垂直于層片方向的流動則要困難的多，這種結(jié)構(gòu)決定了粘度呈現(xiàn)各向異性。是二維有序。近晶型這些柔性的二維分子薄片之間可以互相滑動，而垂直于層片方向的24向列型

棒狀分子雖然也平行排列，但長短不一，不分層次，只有一維有序性

在外力作用下發(fā)生流動時，棒狀分子易沿流動方向取向，并可流動取向中互相穿越。向列型棒狀分子雖然也平行排列，但長短不一，不分層次，只有25膽甾型棒狀分子分層平行排列，在每個單層內(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)一定角度，在旋轉(zhuǎn)3600后復(fù)原。兩個取向相同的分子層之間的距離稱為膽甾型液晶的螺距。由于扭轉(zhuǎn)的分子層的作用，反射的白光發(fā)生色散，透射光發(fā)生偏振旋轉(zhuǎn)，使液晶具有彩虹般的顏色和極高的旋光本領(lǐng)等獨特的光學(xué)性質(zhì)。膽甾型棒狀分子分層平行排列，在每個單層內(nèi)分子排列與向列型26膽甾醇膽甾醇27當(dāng)電流通過液晶層，液晶分子將會按電流的流向方向進行排列，無電流時，將會彼此平行排列。小分子液晶特性---光電效應(yīng)當(dāng)電流通過液晶層，液晶分子將會按電流的流向方向進行排列，無28將液晶倒入帶有細小溝槽的外層，內(nèi)層與外層的液晶分子都會順著槽排列。液晶層能夠使光線發(fā)生扭轉(zhuǎn)。類似偏光器，意味著它能夠過濾掉除了那些從特殊方向射入之外的所有光線。如果液晶層發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，光線將會隨之扭轉(zhuǎn)，以不同的方向從另外一個面中射出。將液晶倒入帶有細小溝槽的外層，內(nèi)層與外層的液晶分子都會順著29第九章液晶高分子課件30因為液態(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變，其結(jié)果是光經(jīng)過TN型液晶盒以后其偏振性會發(fā)生變化。選擇適當(dāng)?shù)暮穸仁构獾钠窕较騽偤酶淖?。就可利用兩個平行偏振片使得光完全不能通過。若外加足夠大的電壓Ｖ使得液晶方向轉(zhuǎn)成與電場方向平行，光的偏振性就不會改變。因此光可順利通過第二個偏光器?？衫秒姷拈_關(guān)達到控制光的明暗。這樣會形成透光時為白、不透光時為黑，字符就可以顯示在屏幕上了。因為液態(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變，其結(jié)果是光經(jīng)過TN型液313.高分子液晶的結(jié)構(gòu)與分類1950年代Flory曾預(yù)言會有高分子液晶，但當(dāng)時并沒有引起人們的注意，直到1960年代后期，液晶的研究才擴展到高分子領(lǐng)域。1972年美國的杜邦公司首次得到了液晶高分子，利用它的液晶性質(zhì)，制成高取向的纖維，其商業(yè)名為Kevlar，具有高強度高模量，這一成果引起了高分子科學(xué)工作者的極大興趣，從此液晶高分子成為一個熱門研究領(lǐng)域。3.高分子液晶的結(jié)構(gòu)與分類1950年代Flory曾預(yù)言會32第九章液晶高分子課件33幾何因素：長徑比：R≧6.4（實際遠大于6.4）分子間作用力：有一定的基團鏈結(jié)構(gòu)：剛、柔結(jié)合。（與小分子液晶不同）（1）高分子液晶的結(jié)構(gòu)主鏈型液晶側(cè)鏈型液晶復(fù)合型液晶幾何因素：長徑比：R≧6.4（實際遠大于6.4）（1）高分子34第九章液晶高分子課件35主鏈型X為、，剛性部分Y為-C＝C-、-C≡C-、-N＝N-、-N＝NO-、-C＝N-，是擴大剛性部分尺寸的基團，使剛性單元的幾何形狀呈扁、平、長的形狀。Z為-COO-和其它柔性鏈結(jié)構(gòu)等主鏈型X為、36剛性部分介晶單元柔性部分柔性間隔在液晶態(tài)下，介晶單元（也稱為致介單元）有一種相互間的作用力，聚集排列呈一定方向，而其中的柔性間隔正好提供了這種排列運動所需要的空間。剛性部分介晶單元柔性部分柔性間隔在液晶態(tài)下，介晶單元（也稱為37側(cè)鏈型介晶單元是通過一柔性鏈段連在主鏈上，介晶（致介）單元趨于有序排列的同時，各自的主鏈卻傾向于無規(guī)統(tǒng)計構(gòu)象分布，但由于柔性鏈段存在，介晶單元仍能有序排列，不受主鏈無規(guī)排列的干擾，從而獲得較好的液晶行為（似大串鞭炮）側(cè)鏈型介晶單元是通過一柔性鏈段連在主鏈上，介晶（致介）單元38（2）性能特點a.有一定的Tc（清晰點或清亮點）在Tm～Tc的區(qū)間為液晶態(tài)。b.各向異性：介電、導(dǎo)電、光學(xué)（如雙折射）、磁學(xué)各向異性c.粘度（2）性能特點a.有一定的Tc（清晰點或清亮點）在Tm～T39對高分子液晶來說，粘度特性是特別有意義的，因為它的粘度特性決定了它具有獨特的流動性，正因為這種流動性質(zhì)使液晶高分子加工過程中自動取向，自動取向成的取向態(tài)結(jié)構(gòu)決定了液晶高分子材料（如纖維）具有高強度、耐高溫、耐化性等優(yōu)良性能。結(jié)構(gòu)→液晶態(tài)→粘度特性→流動性→取向態(tài)→高強度等。對高分子液晶來說，粘度特性是特別有意義的，因為它的粘度特性40熱臺偏光顯微鏡可觀察液晶色彩變化，透射和折射現(xiàn)象，各向異性、各向同性的轉(zhuǎn)變（彩色光學(xué)圖案，織構(gòu)）DSC差示掃描量熱儀X-射線衍射激光小角散射儀粘度、密度變化、有關(guān)儀器。9.2液晶研究和結(jié)構(gòu)表征手段熱臺偏光顯微鏡9.2液晶研究和結(jié)構(gòu)表征手段41向列相向列相42第九章液晶高分子課件43第九章液晶高分子課件44第九章液晶高分子課件45反鐵電液晶結(jié)晶層列向反鐵電液晶結(jié)晶層列向46懸浮在高分子中的液晶懸浮在高分子中的液晶47膽甾相膽甾相48膽甾相液晶膽甾相液晶49膽甾相的指紋結(jié)構(gòu)膽甾相的指紋結(jié)構(gòu)50向列相：介面力與液晶彈性力競爭的結(jié)果向列相：介面力與液晶彈性力競爭的結(jié)果511.溶致性高分子液晶致晶單元位于高分子骨架的主鏈上一般并不具有兩親結(jié)構(gòu)，在溶液中也不形成膠束結(jié)構(gòu)。在溶液中形成液晶態(tài)是由于剛性高分子主鏈相互作用，進行緊密有序堆積的結(jié)果。應(yīng)用在高強度、高模量纖維和薄膜的制備9.3高分子液晶的合成一、主鏈型高分子液晶的合成1.溶致性高分子液晶9.3高分子液晶的合成一、主鏈型高分52①分子應(yīng)具有足夠的剛性②分子必須有相當(dāng)?shù)娜芙庑赃@兩個條件往往是對立的。剛性越好的分子，溶解性越差。這是溶致性高分子液晶研究和開發(fā)的困難所在。主要品種：芳香族聚酰胺、聚酰胺酰肼、聚苯并噻唑、纖維素類等。形成溶致性高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)必須符合兩個條件：①分子應(yīng)具有足夠的剛性形成溶致性高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)必須符53最早開發(fā)成功并付諸于應(yīng)用品種較多最重要的品種：聚對苯酰胺（PBA）和聚對苯二甲酰對苯二胺（PPTA）（1）芳香族聚酰胺最早開發(fā)成功并付諸于應(yīng)用（1）芳香族聚酰胺54從對氨基苯甲酸出發(fā)，經(jīng)過酰氯化和成鹽反應(yīng)，然后縮聚反應(yīng)形成PBA聚對苯酰胺（PBA）的合成兩條路線用這種方法制得的PBA溶液可直接用于紡絲從對氨基苯甲酸出發(fā)，經(jīng)過酰氯化和成鹽反應(yīng)，然后縮聚反應(yīng)形成55對氨基苯甲酸在磷酸三苯酯和吡啶催化下的直接縮聚二甲基乙酰胺（DMA）為溶劑，LiCl為增溶劑合成的產(chǎn)品不能直接用于紡絲，必須經(jīng)過沉淀、分離、洗滌、干燥后，再用甲酰胺配成紡絲液。

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。對氨基苯甲酸在磷酸三苯酯和吡啶催化下的直接縮聚二甲基乙酰胺56PPTA是以六甲基磷酰胺（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的。聚對苯二甲酰對苯二胺的合成PPTA是以六甲基磷酰胺（HTP）和N-甲基吡咯烷酮（NMP57

PPTA具有剛性很強的直鏈結(jié)構(gòu)，分子間又有很強的氫健，因此只能溶于濃硫酸中。用它紡成的纖維稱為Kevlar纖維，比強度優(yōu)于玻璃纖維。在我國，PBA纖維和PPTA纖維分別稱為芳綸14和芳綸1414。PPTA具有剛性很強的直鏈結(jié)構(gòu)，分子間又有很強的氫健，因此58由美國孟山(Monsanto)公司于上世紀(jì)70年代初開發(fā)成功的。典型代表PABH(對氨基苯甲酰肼與對苯二甲酰氯的縮聚物)，可用于制備高強度高模量纖維。（2）芳香族聚酰胺酰肼由美國孟山(Monsanto)公司于上世紀(jì)70年代（2）芳香59PABH的分子鏈中的N-N鍵易于內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此，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（如高速紡絲）轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕B(tài)，因此應(yīng)屬于流致性高分子液晶。PABH的分子鏈中的N-N鍵易于內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此，分子鏈的柔性60主鏈型熱致性高分子液晶最重要的代表是聚酯液晶1963年，卡布倫敦公司首先成功地制備了對羥基苯甲酸的均聚物（PHB）。但由于PHB的熔融溫度很高（＞600℃），在熔融之前分子鏈已開始降解。所以并沒有什么實用價值。70年代中，美國柯達公司的杰克遜(Jackson)等人將對羥基苯甲酸與聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）共聚，成功獲得了熱致性高分子液晶。2.熱致性高分子液晶主鏈型熱致性高分子液晶最重要的代表是聚酯液晶2.熱致性高分61從結(jié)構(gòu)上看，PET/PHB共聚酯相當(dāng)于在剛性的線性分子鏈中嵌段地或無規(guī)地接入柔性間隔基團。改變共聚組成或改變間隔基團的嵌入方式，可形成一系列的聚酯液晶。1）對乙酰氧基苯甲酸（PABA）的制備從結(jié)構(gòu)上看，PET/PHB共聚酯相當(dāng)于在剛622）PET在PABA作用下酸解，然后與PABA縮合成共聚酯。2）PET在PABA作用下酸解，然后與PABA縮合成共聚63產(chǎn)物是各種均聚物和共聚物的混合物。液晶范圍在260～410℃之間，ΔT高達150℃以后，又研究成功了性能更好的第二代和第三代熱致性聚酯液晶。除聚酯液晶，還有聚甲亞胺、聚芳醚砜、聚氨酯等3）PABA的自縮聚產(chǎn)物是各種均聚物和共聚物的混合物。3）PABA的自縮聚64側(cè)鏈型高分子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：二、側(cè)鏈型高分子液晶的合成加聚反應(yīng)接枝共聚縮聚反應(yīng)側(cè)鏈型高分子液晶通常通過含有致晶單元的單體聚合而成，因此主要65這類合成方法可用通式表示：1.加聚反應(yīng)例如，將介晶單元通過有機合成方法連接在甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體上，然后通過自由基聚合得到致晶單元連接在碳—碳主鏈上的側(cè)鏈型高分子液晶。這類合成方法可用通式表示：1.加聚反應(yīng)例如，將介晶66第九章液晶高分子課件67這類合成方法的通式如下：2.接枝共聚這類合成方法的通式如下：2.接枝共聚68主鏈為有機硅聚合物的側(cè)鏈型高分子液晶主鏈為有機硅聚合物的側(cè)鏈型高分子液晶69這類合成方法的通式如下：3.縮聚反應(yīng)將連接有致晶單元的氨基酸通過自縮合即可得到側(cè)鏈型高分子液晶。這類合成方法的通式如下：3.縮聚反應(yīng)將連接有致晶單元的氨基709.4高分子液晶的發(fā)展和應(yīng)用1.鐵電性高分子液晶

小分子液晶用作顯示材料:響應(yīng)速度微秒級高分子液晶材料:顯示器件要求的各種參數(shù)基本上都能滿足，唯獨響應(yīng)速度未能達到要求。響應(yīng)速度：毫秒級一、功能性高分子液晶9.4高分子液晶的發(fā)展和應(yīng)用1.鐵電性高分子液晶一、功711975年，Meyer等人從理論和實踐上證明了手性近晶型液晶（Sc*型）具有鐵電性。現(xiàn)實意義：將高分子液晶的響應(yīng)速度一下子由毫秒級提高到微秒級，基本上解決了高分子液晶作為圖像顯示材料的顯示速度問題。液晶顯示材料有了一個突破性發(fā)展。1975年，Meyer等人從理論和實踐上證明了手性近晶型液晶72鐵電性：在一些電介質(zhì)晶體中，晶胞的結(jié)構(gòu)使正負電荷重心不重合而出現(xiàn)電偶極矩，產(chǎn)生不等于零的電極化強度，使晶體具有自發(fā)極化的性質(zhì)。鐵電體：由于鐵電體有剩余極化強度，利用外加電場使鐵電體作一定的取向?？捎脕碜餍畔⒋鎯ΑD象顯示。鐵電性：在一些電介質(zhì)晶體中，晶胞的結(jié)構(gòu)使正負電荷重心不重合而73鐵電性高分子液晶：在普通高分子液晶分子中引入具有不對稱碳原子的基團，保證其具有扭曲C型近晶型液晶的性質(zhì)。常用的含有不對稱碳原子的原料是手性異戊醇。已經(jīng)合成出席夫堿型、偶氮苯及氧化偶氮苯型、酯型、聯(lián)苯型、雜環(huán)型及環(huán)己烷型等各類鐵電性高分子液晶。鐵電性高分子液晶：在普通高分子液晶分子中引入具有不對稱碳原74形成鐵電性高分子液晶要滿足幾個條件：①分子中必須有不對稱碳原子，而且不是外消旋體；②必須是近晶型液晶，分子傾斜排列成周期性螺旋體，分子的傾斜角不等于零，③分子必須存在偶極矩，特別是垂直于分子長軸的偶極矩分量不等于零；④自發(fā)極化率值要大。形成鐵電性高分子液晶要滿足幾個條件：75有9種近晶型液晶具有鐵電性：SC*、SI*、SF*、SJ*、SG*、SK*、SH*、SM*、SO*,

SC*型的響應(yīng)速度最快，所以一般所稱的鐵電性高分子液晶主要是指SC*型液晶。1984年，Shibaev首先合成鐵電性高分子液晶。已經(jīng)開發(fā)成功側(cè)鏈型、主鏈型及主側(cè)鏈混合型等多種類型的鐵電性高分子液晶。有9種近晶型液晶具有鐵電性：SC*、SI*、SF*、SJ*、76無鏈纏結(jié)低粘度高反應(yīng)活性高混合性高溶解性含有大量的末端基比表面大2、樹枝狀高分子液晶可開發(fā)很多功能性新產(chǎn)品無鏈纏結(jié)2、樹枝狀高分子液晶可開發(fā)很多功能性新產(chǎn)品77主鏈高分子液晶：可用作高模高強材料，缺點：非取向方向上強度差樹枝狀高分子液晶：分子結(jié)構(gòu)對稱性強側(cè)鏈高分子液晶：可用于顯示、記錄、存儲及調(diào)制等光電器件，但由于大分子的無規(guī)行走，存在鏈纏結(jié)導(dǎo)致光電響應(yīng)慢，功能性差。樹枝狀高分子液晶：無纏結(jié)，活性點位于分子表面，呈發(fā)散狀，無遮蔽，致晶單元數(shù)目多，功能性強。主鏈高分子液晶：可用作高模高強材料，缺點：非取向方向上強度差78二、高分子液晶的應(yīng)用（1）制造具有高強度、高模量的纖維材料高分子液晶在其相區(qū)間溫度時的粘度較低，而且高度取向。利用這一特性進行紡絲，不僅可節(jié)省能耗，而且可獲得高強度、高模量的纖維。著名的Kevlar纖維即是這類纖維的典型代表。二、高分子液晶的應(yīng)用（1）制造具有高強度、高模量的纖維材料79（2）高分子復(fù)合材料上世紀(jì)70年代末提出了“分子復(fù)合材料”的概念?！霸诜肿蛹壦缴系膹?fù)合從而獲得不受界面性能影響的高強材料”。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)線團結(jié)構(gòu)的柔性高分子材料中，即可獲得增強的高分子復(fù)合材料。

（2）高分子復(fù)合材料80（3）高分子液晶顯示材料小分子液晶：作為顯示材料得到廣泛應(yīng)用。高分子液晶：本體粘度大，工作溫度、響應(yīng)時間、閥電壓等使用性能不及小分子液晶。改性：選擇柔順性較好的聚硅氧烷作主鏈形成側(cè)鏈型液晶，同時降低膜的厚度，可使高分子液晶的響應(yīng)時間大大降低。

（3）高分子液晶顯示材料81目前：實驗室的研究已使高分子液晶的響應(yīng)時間降低到毫秒級、甚至微秒級的水平。加工性能和使用條件優(yōu)越，高分子液晶顯示材料的實際應(yīng)用已為期不遠。側(cè)鏈型高分子液晶Tg較高，可使它在室溫下保存在一定工作條件下記錄的信息。可制作信息記錄材料，應(yīng)用前景十分寬廣。目前：實驗室的研究已使高分子液晶的響應(yīng)時間降低到毫秒級、甚至82（4）精密溫度指示材料和痕量化學(xué)藥品指示劑

膽甾型液晶的層片具有扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，對入射光具有很強的偏振作用，因此顯示出漂亮的色彩。這種顏色會由于溫度的微小變化和某些痕量元素的存在而變化。利用這種特性，小分子膽甾型液晶已成功地用于測定精密溫度和對痕量藥品的檢測，其應(yīng)用正在開發(fā)。（4）精密溫度指示材料和痕量化學(xué)藥品指示劑83（5）信息貯存介質(zhì)將存貯介質(zhì)制成透光的向列型晶體，所測試的入射光將完全透過，證實沒有信息記錄。用另一束激光照射存貯介質(zhì)時，局部溫度升高，聚合物熔融成各向同性的液體，聚合物失去有序度。激光消失后，聚合物凝結(jié)為不透光的固體，信號被記錄。測試光照射時，將只有部分光透過，記錄的信息在室溫下將永久被保存。（5）信息貯存介質(zhì)84再加熱至熔融態(tài)后，分子重新排列，消除記錄信息?？煞磸?fù)讀寫。特點：由于其記錄的信息是材料內(nèi)部特征的變化，因此可靠性高不怕灰塵和表面劃傷，適合于重要數(shù)據(jù)的長期保存。再加熱至熔融態(tài)后，分子重新排列，消除記錄信息。可反復(fù)讀寫。85高分子液晶信息貯存示意圖高分子液晶信息貯存示意圖86第九章液晶高分子

LiquidCrystalPolymer第九章液晶高分子

LiquidCrystalPolym87液晶顯示裝置已成為傳遞信息的壓倒一切的工具，每個人在生活中都與這樣或者那樣的液晶裝置打交道，手表、袖珍計算器、音響設(shè)備、汽車上的車速表或鐘表，很可能家中的電器都帶有液晶顯示。液晶顯示裝置已成為傳遞信息的壓倒一切的工具，每個人在生活88什么是液晶？它有何性質(zhì)？什么是液晶？它有何性質(zhì)？89主要內(nèi)容概述液晶的分子結(jié)構(gòu)

高分子液晶材料的表征方法合成應(yīng)用主要內(nèi)容概述909.1概述液態(tài)晶體LiquidCrystal固體結(jié)晶液晶液體加熱加熱冷卻冷卻9.1概述液態(tài)晶體LiquidCrystal固體結(jié)晶液晶91晶體（固態(tài)）有序流體液態(tài)crystalLiquidcrystalLiquid剛性非剛性流動體流動體各向異性各向異性各向同性晶體（固態(tài)）有序流體液態(tài)crystalLiquidcrys92物質(zhì)既有液體的流動性，又具有晶體的分子排列整齊、各向異性的狀態(tài)，叫做物質(zhì)的液晶態(tài)。兼有液體和晶體的部分性質(zhì)的過渡狀態(tài)液晶態(tài)物質(zhì)既有液體的流動性，又具有晶體的分子排列整齊、各向異性的狀931.發(fā)展概況

早在1850年就有人發(fā)現(xiàn)液晶。

1877年德國物理學(xué)家Lehmann運用偏極化的顯微鏡首次觀測到液晶化的現(xiàn)象，但對這一現(xiàn)象的成因并不了解。1.發(fā)展概況早在1850年就有人發(fā)現(xiàn)液晶。94

1888年，奧地利的植物學(xué)家Reinitzer觀察膽甾醇苯甲酸酯（俗稱膽固醇）的熔融過程，發(fā)現(xiàn)在145.5℃時熔化成霧濁液體，178.5℃時突然全部變成清亮的液體。當(dāng)冷卻時，先出現(xiàn)紫藍色，而后自行消失，物質(zhì)再呈混濁液體。冷卻時在兩溫度之間出現(xiàn)液晶態(tài)。Reinitzer和Lehmann深入探討這種物質(zhì)的表現(xiàn)，命名為LiquidCrystal。這兩人被譽為“液晶之父”。

發(fā)展概況1888年，奧地利的植物學(xué)家Reinitzer觀察膽甾醇苯95此后一直有人從事這方面的研究，到30年代人們對液晶現(xiàn)象曾進行了廣泛地研究，取得許多成果，但由于當(dāng)時的生產(chǎn)力水平低，未能得到應(yīng)用。后來由于液晶在兩次世界大戰(zhàn)中幫助不大，發(fā)展緩慢。

1960年代中期：小分子液晶開始用于電子工業(yè)、航空、激光、微波、超聲波、全息照相、核磁共振、氣液色譜。發(fā)展概況此后一直有人從事這方面的研究，到30年代人們對液晶現(xiàn)象曾進行961967年R.Williams發(fā)表了液晶的電光效應(yīng)后，液晶受到廣泛重視，大大擴展其應(yīng)用范圍。

1970年代日本SONY與Sharp兩家公司對液晶顯示技術(shù)全面開發(fā)與應(yīng)用，讓液晶顯示器成功融入現(xiàn)代電子產(chǎn)品中。

發(fā)展概況1967年R.Williams發(fā)表了液晶的電光效應(yīng)后，液晶97

1950年代Flory曾預(yù)言會有高分子液晶，但當(dāng)時并沒有引起人們的注意，直到1960年代后期，液晶的研究才擴展到高分子領(lǐng)域。1972年：Kevlar、Kevlar49工業(yè)化，開辟高分子液晶研究和應(yīng)用的新時期。（夢幻纖維）1950年代Flory曾預(yù)言會有高分子液晶，但當(dāng)時并沒有引98發(fā)展概況1984年美國Dact公司開發(fā)的Xydar被公布于世，并工業(yè)化。目前得到廣泛應(yīng)用的液晶高分子，僅有Kevlar和Xydar等少數(shù)品種，屬高技術(shù)產(chǎn)品，用于飛機、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)材料，輪胎簾子線、船殼、軍事構(gòu)件、防彈服、電器、汽車、醫(yī)療設(shè)備等。國內(nèi)緊跟國外技術(shù)，發(fā)展較快發(fā)展概況1984年美國Dact公司開發(fā)的Xydar被公布于99第九章液晶高分子課件1002.液晶的結(jié)構(gòu)與分類剛性的分子結(jié)構(gòu)分子間作用力特定的分子形狀，其分子的長度和寬度比：R=L/D遠大于1為棒狀或片狀。（1）

結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)2.液晶的結(jié)構(gòu)與分類剛性的分子結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)決定1014，4一二甲氧基氧化偶氮苯其分子的長寬比≈2.6，長厚比≈5.2分子上的兩個極性端基之間的相互作用，有利于形成似線性結(jié)構(gòu)：有利于液晶結(jié)構(gòu)有序態(tài)的穩(wěn)定。4，4一二甲氧基氧化偶氮苯其分子的長寬比≈2.6，長厚102晶體固態(tài)剛性渾濁液體，流動性與水相近，光學(xué)雙折射透明液體，各向同性Tm＝116℃Tc＝134℃為清亮點T低高晶體渾濁液體，流動性與水相近，光學(xué)雙折射透明液體，各向同性T103（2）

分類（a）

按照形成條件分溶致型液晶熱致型液晶其他型液晶（2）分類（a）按照形成條件分溶致型液晶熱致型液104熱致型液晶三維各向異性的晶體在加熱熔融過程中不完全失去晶體的特征，保持一定有序性。隨溫度變化出現(xiàn)固體、各向異性的液晶態(tài)、各向同性的液體，Tm、Tc。單一組分，在一定溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)多數(shù)液晶屬于熱致型液晶熱致型液晶三維各向異性的晶體在加熱熔融過程中不完全失去晶體105溶致型液晶加入溶劑，在溶解過程中達到一定濃度時形成有序排列，產(chǎn)生各向異性特征構(gòu)成液晶。由符合要求的化合物和溶劑組成。兩親性分子與極性溶劑：脂肪酸鹽、表面活性劑及類脂（側(cè)鏈液晶）非兩親性剛棒狀分子：多肽、核酸、病毒；聚對苯二甲酰對苯二胺（主鏈液晶）溶致型液晶加入溶劑，在溶解過程中達到一定濃度時形成有序排列106其他型液晶在外場（壓力、電場等）作用下進入液晶態(tài)。如：HPPE在3000大氣壓下可形成高強纖維，稱為壓致液晶。其他型液晶在外場（壓力、電場等）作用下進入液晶態(tài)。如：HP107（b）

按照液晶分子的形態(tài)分向列型液晶近晶型液晶膽甾型液晶（b）按照液晶分子的形態(tài)分向列型液晶近晶型液晶膽甾108近晶型接近結(jié)晶結(jié)構(gòu)液晶中棒狀分子依靠所含官能團提供的垂直于分子長軸方向的強有力的相互作用，互相平行排列成層狀結(jié)構(gòu)分子的長軸垂直于層片平面，在層內(nèi)，分子排列保持著大量二維固體有序性層片不是嚴(yán)格剛性的，分子可以在本層內(nèi)活動，不能來往于各層之間。近晶型接近結(jié)晶結(jié)構(gòu)109這些柔性的二維分子薄片之間可以互相滑動，而垂直于層片方向的流動則要困難的多，這種結(jié)構(gòu)決定了粘度呈現(xiàn)各向異性。是二維有序。近晶型這些柔性的二維分子薄片之間可以互相滑動，而垂直于層片方向的110向列型

棒狀分子雖然也平行排列，但長短不一，不分層次，只有一維有序性

在外力作用下發(fā)生流動時，棒狀分子易沿流動方向取向，并可流動取向中互相穿越。向列型棒狀分子雖然也平行排列，但長短不一，不分層次，只有111膽甾型棒狀分子分層平行排列，在每個單層內(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)一定角度，在旋轉(zhuǎn)3600后復(fù)原。兩個取向相同的分子層之間的距離稱為膽甾型液晶的螺距。由于扭轉(zhuǎn)的分子層的作用，反射的白光發(fā)生色散，透射光發(fā)生偏振旋轉(zhuǎn)，使液晶具有彩虹般的顏色和極高的旋光本領(lǐng)等獨特的光學(xué)性質(zhì)。膽甾型棒狀分子分層平行排列，在每個單層內(nèi)分子排列與向列型112膽甾醇膽甾醇113當(dāng)電流通過液晶層，液晶分子將會按電流的流向方向進行排列，無電流時，將會彼此平行排列。小分子液晶特性---光電效應(yīng)當(dāng)電流通過液晶層，液晶分子將會按電流的流向方向進行排列，無114將液晶倒入帶有細小溝槽的外層，內(nèi)層與外層的液晶分子都會順著槽排列。液晶層能夠使光線發(fā)生扭轉(zhuǎn)。類似偏光器，意味著它能夠過濾掉除了那些從特殊方向射入之外的所有光線。如果液晶層發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，光線將會隨之扭轉(zhuǎn)，以不同的方向從另外一個面中射出。將液晶倒入帶有細小溝槽的外層，內(nèi)層與外層的液晶分子都會順著115第九章液晶高分子課件116因為液態(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變，其結(jié)果是光經(jīng)過TN型液晶盒以后其偏振性會發(fā)生變化。選擇適當(dāng)?shù)暮穸仁构獾钠窕较騽偤酶淖?。就可利用兩個平行偏振片使得光完全不能通過。若外加足夠大的電壓Ｖ使得液晶方向轉(zhuǎn)成與電場方向平行，光的偏振性就不會改變。因此光可順利通過第二個偏光器?？衫秒姷拈_關(guān)達到控制光的明暗。這樣會形成透光時為白、不透光時為黑，字符就可以顯示在屏幕上了。因為液態(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變，其結(jié)果是光經(jīng)過TN型液1173.高分子液晶的結(jié)構(gòu)與分類1950年代Flory曾預(yù)言會有高分子液晶，但當(dāng)時并沒有引起人們的注意，直到1960年代后期，液晶的研究才擴展到高分子領(lǐng)域。1972年美國的杜邦公司首次得到了液晶高分子，利用它的液晶性質(zhì)，制成高取向的纖維，其商業(yè)名為Kevlar，具有高強度高模量，這一成果引起了高分子科學(xué)工作者的極大興趣，從此液晶高分子成為一個熱門研究領(lǐng)域。3.高分子液晶的結(jié)構(gòu)與分類1950年代Flory曾預(yù)言會118第九章液晶高分子課件119幾何因素：長徑比：R≧6.4（實際遠大于6.4）分子間作用力：有一定的基團鏈結(jié)構(gòu)：剛、柔結(jié)合。（與小分子液晶不同）（1）高分子液晶的結(jié)構(gòu)主鏈型液晶側(cè)鏈型液晶復(fù)合型液晶幾何因素：長徑比：R≧6.4（實際遠大于6.4）（1）高分子120第九章液晶高分子課件121主鏈型X為、，剛性部分Y為-C＝C-、-C≡C-、-N＝N-、-N＝NO-、-C＝N-，是擴大剛性部分尺寸的基團，使剛性單元的幾何形狀呈扁、平、長的形狀。Z為-COO-和其它柔性鏈結(jié)構(gòu)等主鏈型X為、122剛性部分介晶單元柔性部分柔性間隔在液晶態(tài)下，介晶單元（也稱為致介單元）有一種相互間的作用力，聚集排列呈一定方向，而其中的柔性間隔正好提供了這種排列運動所需要的空間。剛性部分介晶單元柔性部分柔性間隔在液晶態(tài)下，介晶單元（也稱為123側(cè)鏈型介晶單元是通過一柔性鏈段連在主鏈上，介晶（致介）單元趨于有序排列的同時，各自的主鏈卻傾向于無規(guī)統(tǒng)計構(gòu)象分布，但由于柔性鏈段存在，介晶單元仍能有序排列，不受主鏈無規(guī)排列的干擾，從而獲得較好的液晶行為（似大串鞭炮）側(cè)鏈型介晶單元是通過一柔性鏈段連在主鏈上，介晶（致介）單元124（2）性能特點a.有一定的Tc（清晰點或清亮點）在Tm～Tc的區(qū)間為液晶態(tài)。b.各向異性：介電、導(dǎo)電、光學(xué)（如雙折射）、磁學(xué)各向異性c.粘度（2）性能特點a.有一定的Tc（清晰點或清亮點）在Tm～T125對高分子液晶來說，粘度特性是特別有意義的，因為它的粘度特性決定了它具有獨特的流動性，正因為這種流動性質(zhì)使液晶高分子加工過程中自動取向，自動取向成的取向態(tài)結(jié)構(gòu)決定了液晶高分子材料（如纖維）具有高強度、耐高溫、耐化性等優(yōu)良性能。結(jié)構(gòu)→液晶態(tài)→粘度特性→流動性→取向態(tài)→高強度等。對高分子液晶來說，粘度特性是特別有意義的，因為它的粘度特性126熱臺偏光顯微鏡可觀察液晶色彩變化，透射和折射現(xiàn)象，各向異性、各向同性的轉(zhuǎn)變（彩色光學(xué)圖案，織構(gòu)）DSC差示掃描量熱儀X-射線衍射激光小角散射儀粘度、密度變化、有關(guān)儀器。9.2液晶研究和結(jié)構(gòu)表征手段熱臺偏光顯微鏡9.2液晶研究和結(jié)構(gòu)表征手段127向列相向列相128第九章液晶高分子課件129第九章液晶高分子課件130第九章液晶高分子課件131反鐵電液晶結(jié)晶層列向反鐵電液晶結(jié)晶層列向132懸浮在高分子中的液晶懸浮在高分子中的液晶133膽甾相膽甾相134膽甾相液晶膽甾相液晶135膽甾相的指紋結(jié)構(gòu)膽甾相的指紋結(jié)構(gòu)136向列相：介面力與液晶彈性力競爭的結(jié)果向列相：介面力與液晶彈性力競爭的結(jié)果1371.溶致性高分子液晶致晶單元位于高分子骨架的主鏈上一般并不具有兩親結(jié)構(gòu)，在溶液中也不形成膠束結(jié)構(gòu)。在溶液中形成液晶態(tài)是由于剛性高分子主鏈相互作用，進行緊密有序堆積的結(jié)果。應(yīng)用在高強度、高模量纖維和薄膜的制備9.3高分子液晶的合成一、主鏈型高分子液晶的合成1.溶致性高分子液晶9.3高分子液晶的合成一、主鏈型高分138①分子應(yīng)具有足夠的剛性②分子必須有相當(dāng)?shù)娜芙庑赃@兩個條件往往是對立的。剛性越好的分子，溶解性越差。這是溶致性高分子液晶研究和開發(fā)的困難所在。主要品種：芳香族聚酰胺、聚酰胺酰肼、聚苯并噻唑、纖維素類等。形成溶致性高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)必須符合兩個條件：①分子應(yīng)具有足夠的剛性形成溶致性高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)必須符139最早開發(fā)成功并付諸于應(yīng)用品種較多最重要的品種：聚對苯酰胺（PBA）和聚對苯二甲酰對苯二胺（PPTA）（1）芳香族聚酰胺最早開發(fā)成功并付諸于應(yīng)用（1）芳香族聚酰胺140從對氨基苯甲酸出發(fā)，經(jīng)過酰氯化和成鹽反應(yīng)，然后縮聚反應(yīng)形成PBA聚對苯酰胺（PBA）的合成兩條路線用這種方法制得的PBA溶液可直接用于紡絲從對氨基苯甲酸出發(fā)，經(jīng)過酰氯化和成鹽反應(yīng)，然后縮聚反應(yīng)形成141對氨基苯甲酸在磷酸三苯酯和吡啶催化下的直接縮聚二甲基乙酰胺（DMA）為溶劑，LiCl為增溶劑合成的產(chǎn)品不能直接用于紡絲，必須經(jīng)過沉淀、分離、洗滌、干燥后，再用甲酰胺配成紡絲液。

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。對氨基苯甲酸在磷酸三苯酯和吡啶催化下的直接縮聚二甲基乙酰胺142PPTA是以六甲基磷酰胺（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的。聚對苯二甲酰對苯二胺的合成PPTA是以六甲基磷酰胺（HTP）和N-甲基吡咯烷酮（NMP143

PPTA具有剛性很強的直鏈結(jié)構(gòu)，分子間又有很強的氫健，因此只能溶于濃硫酸中。用它紡成的纖維稱為Kevlar纖維，比強度優(yōu)于玻璃纖維。在我國，PBA纖維和PPTA纖維分別稱為芳綸14和芳綸1414。PPTA具有剛性很強的直鏈結(jié)構(gòu)，分子間又有很強的氫健，因此144由美國孟山(Monsanto)公司于上世紀(jì)70年代初開發(fā)成功的。典型代表PABH(對氨基苯甲酰肼與對苯二甲酰氯的縮聚物)，可用于制備高強度高模量纖維。（2）芳香族聚酰胺酰肼由美國孟山(Monsanto)公司于上世紀(jì)70年代（2）芳香145PABH的分子鏈中的N-N鍵易于內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此，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（如高速紡絲）轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕B(tài)，因此應(yīng)屬于流致性高分子液晶。PABH的分子鏈中的N-N鍵易于內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此，分子鏈的柔性146主鏈型熱致性高分子液晶最重要的代表是聚酯液晶1963年，卡布倫敦公司首先成功地制備了對羥基苯甲酸的均聚物（PHB）。但由于PHB的熔融溫度很高（＞600℃），在熔融之前分子鏈已開始降解。所以并沒有什么實用價值。70年代中，美國柯達公司的杰克遜(Jackson)等人將對羥基苯甲酸與聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）共聚，成功獲得了熱致性高分子液晶。2.熱致性高分子液晶主鏈型熱致性高分子液晶最重要的代表是聚酯液晶2.熱致性高分147從結(jié)構(gòu)上看，PET/PHB共聚酯相當(dāng)于在剛性的線性分子鏈中嵌段地或無規(guī)地接入柔性間隔基團。改變共聚組成或改變間隔基團的嵌入方式，可形成一系列的聚酯液晶。1）對乙酰氧基苯甲酸（PABA）的制備從結(jié)構(gòu)上看，PET/PHB共聚酯相當(dāng)于在剛1482）PET在PABA作用下酸解，然后與PABA縮合成共聚酯。2）PET在PABA作用下酸解，然后與PABA縮合成共聚149產(chǎn)物是各種均聚物和共聚物的混合物。液晶范圍在260～410℃之間，ΔT高達150℃以后，又研究成功了性能更好的第二代和第三代熱致性聚酯液晶。除聚酯液晶，還有聚甲亞胺、聚芳醚砜、聚氨酯等3）PABA的自縮聚產(chǎn)物是各種均聚物和共聚物的混合物。3）PABA的自縮聚150側(cè)鏈型高分子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：二、側(cè)鏈型高分子液晶的合成加聚反應(yīng)接枝共聚縮聚反應(yīng)側(cè)鏈型高分子液晶通常通過含有致晶單元的單體聚合而成，因此主要151這類合成方法可用通式表示：1.加聚反應(yīng)例如，將介晶單元通過有機合成方法連接在甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體上，然后通過自由基聚合得到致晶單元連接在碳—碳主鏈上的側(cè)鏈型高分子液晶。這類合成方法可用通式表示：1.加聚反應(yīng)例如，將介晶152第九章液晶高分子課件153這類合成方法的通式如下：2.接枝共聚這類合成方法的通式如下：2.接枝共聚154主鏈為有機硅聚合物的側(cè)鏈型高分子液晶主鏈為有機硅聚合物的側(cè)鏈型高分子液晶155這類合成方法的通式如下：3.縮聚反應(yīng)將連接有致晶單元的氨基酸通過自縮合即可得到側(cè)鏈型高分子液晶。這類合成方法的通式如下：3.縮聚反應(yīng)將連接有致晶單元的氨基1569.4高分子液晶的發(fā)展和應(yīng)用1.鐵電性高分子液晶

小分子液晶用作顯示材料:響應(yīng)速度微秒級高分子液晶材料:顯示器件要求的各種參數(shù)基本上都能滿足，唯獨響應(yīng)速度未能達到要求。響應(yīng)速度：毫秒級一、功能性高分子液晶9.4高分子液晶的發(fā)展和應(yīng)用1.鐵電性高分子液晶一、功1571975年，Meyer等人從理論和實踐上證明了手性近晶型液晶（Sc*型）具有鐵電性?，F(xiàn)實意義：將高分子液晶的響應(yīng)速度一下子由毫秒級提高到微秒級，基本上解決了高分子液晶作為圖像顯示材料的顯示速度問題。液晶顯示材料有了一個突破性發(fā)展。1975年，Meyer等人從理論和實踐上證明了手性近晶型液晶158鐵電性：在一些電介質(zhì)晶體中，晶胞的結(jié)構(gòu)使正負電荷重心不重合而出現(xiàn)電偶極矩，產(chǎn)生不等于零的電極化強度，使晶體具有自發(fā)極化的性質(zhì)。鐵電體：由于鐵電體有剩余極化強度，利用外加電場使鐵電體作一定的取向?？捎脕碜餍畔⒋鎯?、圖象顯示。鐵電性：在一些電介質(zhì)晶體中，晶胞的結(jié)構(gòu)使正負電荷重心不重合而159鐵電性高分子液晶