[工学]第2章新4.pptVIP

Crystallization melting of Polymer ①长形分子呈扁平形，依靠端基的相互作用，彼此平行排列呈层状结构，分子长轴方向平行于层片平面，分子在层内排列与向列型液晶相似 ②相邻层片分子长轴 取向方向扭转一定角度，层层叠加形成螺旋状结构，长轴取向方向旋转3600复原，形成一周期，相邻的分子长轴取向方向相同的两层片间的距离，称为胆甾型液晶的螺距 ③反射白光发生色散，透射光发生偏振旋转，使胆甾型液晶呈现彩虹般的颜色 ④螺距对温度、杂 质很敏感 胆 甾 型 结 构 Cholesteric phase 2.8.5 聚合物液晶类型 主链型高分子液晶 侧链型高分子液晶 按液晶原在高分子 中的位置 按液晶态呈现的条件 热致型液晶 溶致型液晶 液晶性聚合物加热到Tm熔融呈现液晶态 液晶性聚合物溶于某种溶剂中形成溶液，在一定浓度范围呈现液晶态 2.8.6 液晶性聚合物溶液的性质 1、 粘度（η）与浓度（c）的关系 图2－42 聚对苯二甲酰对苯二胺浓 硫酸溶液的粘度－浓度曲线 20℃,M=29700 c1* c2* 浓度（％） 粘度（泊） 当c c1*,溶液为各向同性， 与一般溶液相同，c , η , c达到c1*临界值时， η达一极大值。 0 当c c1*,溶液中出现液晶区（向列型液晶） c , η ，c达到c2*临界值时， 溶液中 高分子全呈现液晶态，η达一极小值。 当c c2*,因为溶液中的高分子全呈液晶态， 随浓度 c , η 。 2、η-T的关系 T(℃) 粘度（泊） T1* T2* 0 各向同性 各向异性 呈现液晶态的高聚物溶液，T 时体积膨胀，η T＝ T1*时，η达一极小值； T T1*时,溶液开始出现非液晶区，有一部分高分子随机取向， η T＝ T2*时，溶液中液晶态消失，全呈各向同性溶液， η达一极大值，之后T ， η 图2－43 聚对苯二甲酰对苯二胺浓 硫酸溶液的粘度－温度曲线 浓度＝9.7%,M=29700 3、 η-τ的关系 ㏒ η（泊） ㏒ τ（帕斯卡） 图2－44 聚对苯甲酰胺－甲基乙 酰胺溶液粘度与剪切力 的关系曲线 －1 5％ 7％ 3％ 9.5% 3％，5％是能呈液晶态临界浓度 以下的溶液，㏒η～ ㏒τ的关系 与一般高聚物溶液相同 7％，9.5%是呈现液晶态的 高聚物的溶液，在低τ下， 粘度降比低浓度溶液程度还大，说明液晶高分子易沿流动方向取向， η较小。当τ大到一定程度后， η只与c有关，因为在高剪切力下，液晶态溶液和一般高分子溶液中的流动单元已全部取向，差别消失。 2.8.7 高分子液晶的应用 显示技术 测 温 环保检测 液晶纺丝技术 向列型液晶 对电压敏感 胆甾型液晶 的颜色对温 度的微小变 化敏感 胆甾型液晶 有微量气体就 导致颜色变化 高浓度、低粘度 不大剪切速率下 高分子高取向度 Chapter 2. Aggregate Structure of Polymer 第二章 高分子的聚集态结构 2.9 聚合物的取向态结构 Section 9. Orientation Structure of Polymer 2.6.2 结晶速度 Crystalline Rate (1) Avrami方程的形式 5. Avrami方程在研究结晶动力学中的应用 结晶起始瞬间时试样的比容 结晶终了时试样的比容 任一时刻试样的比容 某一温度下的结晶速度常数 Avrami指数 与成核机理、结晶 生长的方式有关: 3 三维 2 二维 1 一维 1 均相 0 异相 n值 n＝晶体生长空间维数 ＋成核时间维数 5. Avrami方程在研究结晶动力学中的应用 (2) 数据处理: 若采用膨胀计法,可将比容 V 换成液柱高 h : 1 0 -1 -2 3 1 2 0 图2-40 PA1010等温结晶 的Avrami作图 a-189.5℃; b-190.3℃; c-191.5℃; d-193.4℃; e-195.5℃; f-197.8℃; 5. Avrami方程在研究结晶动力学中的应用 (3) Avrami方程遇到的问题: ①结晶后期的数据偏离了直线方程,说明后期Avrami 方程不太适合,有后结晶现象; ②n依其意义应为正整数,但通过作图求出的n有时不 是正整数,说明聚合物结晶的实际过程比较复杂。 ③用Avrami方