第2章-聚集態(tài)結(jié)構(gòu)-第07講-液晶態(tài)與織態(tài)結(jié)構(gòu)

第2章

聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)液晶態(tài)(LiquidCrystal)高分子合金(PolymerAlloy)2.4液晶態(tài)結(jié)構(gòu)

LiquidCrystal液晶態(tài)是物質(zhì)的一種存在形態(tài),它具有晶體的光學(xué)各向異性,又具有液體的流動(dòng)性質(zhì),又稱(chēng)之為介晶態(tài)2.4.1液晶聚合物的結(jié)構(gòu)與性能一些物質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受熱熔融或被溶劑溶解后，表觀上雖然變成了具有流動(dòng)性的液體物質(zhì)，但結(jié)構(gòu)上仍然保持著晶體結(jié)構(gòu)特有的一維或二維有序排列，形成一種兼有部分晶體和液體性質(zhì)的過(guò)渡狀態(tài)，這種中間狀態(tài)稱(chēng)為液晶態(tài)。其所處狀態(tài)的物質(zhì)稱(chēng)為液晶。液晶有小分子液晶和高分子液晶,液晶高分子具有高強(qiáng)度、高模量、高流動(dòng)性2.4.2液晶的發(fā)展歷史1888年,奧地利植物學(xué)家F.Reinitzer觀察到膽甾醇酯具有雙熔點(diǎn)現(xiàn)象,而且從升溫和降溫到這兩個(gè)熔點(diǎn)之間呈現(xiàn)出不同的光學(xué)各向異性德國(guó)物理學(xué)家O.Lehmann對(duì)其進(jìn)行深入研究,并發(fā)明了光學(xué)顯微鏡熱臺(tái)和偏光顯微鏡,初步闡明了其結(jié)構(gòu)變化.1960’s，美國(guó)杜邦公司(DuPont’s)先后推出了PBA(聚苯甲酰胺)及Kevelar纖維(PPTA,聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺)，標(biāo)志了液晶研究的工業(yè)化發(fā)展的開(kāi)始Pierre-GillesdeGennes(1932-TheNobelPrizeinPhysics1991"fordiscoveringthatmethodsdevelopedforstudyingorderphenomenainsimplesystemscanbegeneralizedtomorecomplexformsofmatter,inparticulartoliquidcrystalsandpolymers"

France2.4.3液晶的化學(xué)結(jié)構(gòu)與分類(lèi)不論高分子還是小分子液晶，形成有序流體都必須具備一定條件，從結(jié)構(gòu)上講，稱(chēng)其為液晶基元液晶基元包括棒狀(條狀)、盤(pán)狀或雙親性分子棒狀(或條狀)長(zhǎng)徑比大于4盤(pán)狀軸比小于1/4雙親性分子有特殊的相互作用力MBBAC22oN47oI2.5nm0.5nm5CBC18oN36oI2nm描述液晶有序性——序參數(shù)S液晶分子具有沿某一方向的取向，這個(gè)方向一般稱(chēng)為指向矢n液晶的分類(lèi)按液晶基元所在位置分：主鏈液晶側(cè)鏈液晶主側(cè)鏈液晶按液晶形成的條件分類(lèi)溶致液晶：液晶物質(zhì)溶于溶劑所得到的液晶核酸，蛋白質(zhì)，芳族聚酰胺PBT,PPTA(Kevlar)和聚芳雜環(huán)PBZT,PBO熱致液晶：液晶物質(zhì)加熱熔融形成的液晶共聚酯，聚芳酯Xydar,Vector,Rodrum按液晶核的排列分類(lèi)棒狀向列相N：只有方向序無(wú)位置序近晶A相SA：有位置序和方向序近晶C相SC：有位置序和方向序且既有層面的法向方向又有晶核的共分方向盤(pán)狀向列相(DiscoticN)DN柱相向列相(nematic)只有方向序，沒(méi)有位置序近晶A相(smectic)有位置序和方向序，但在層內(nèi)無(wú)序近晶C相有位置序和方向序，但方向矢與位置矢有夾角盤(pán)狀2.4.4液晶的應(yīng)用液晶原位增強(qiáng)聚合液晶顯示LCD-Liquidcrystaldisplay液晶紡絲：在低牽伸倍數(shù)下獲得高度取向、高性能纖維照相機(jī)快門(mén)板

接插件耳機(jī)部件2.5高分子合金的織態(tài)結(jié)構(gòu)高分子合金又稱(chēng)多組分聚合物，在該體系中存在兩種或兩種以上不同的聚合物，不論組分是否以化學(xué)鍵相連接聚合物共混物(blend):PVC+CPE,PP+SBS,PP+EPPMetc.嵌段共聚物(blockcopolymer):SBS,SAN接枝共聚物(graftcopolymer):ABS互穿網(wǎng)絡(luò)IPN–Interpenetratingnetwork高分子合金的相容性CompatibilityandMiscibilityDG=DH–TDS增容作用相容性的表征共溶劑法透明性分散相形態(tài)(TEM,SEM)玻璃化溫度Tg高分子合金的形態(tài)高分子合金的結(jié)構(gòu)與性能尼龍6/聚丙烯分散相尺寸幾個(gè)甚至十幾個(gè)mm乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物(EPDM)彈性體/聚丙烯當(dāng)分散相尺寸在0.2～0.5mm范圍內(nèi)時(shí)，可使PP在-20℃和-40℃的無(wú)缺口抗沖強(qiáng)