高聚物液晶结构与性能.pptVIP

*迅速升温至110oC，加快搅拌速度，交替抽真空和通氩气，5小时内升温至165oC，然后分别于165oC、180oC和195oC各反应12小时。在聚合开始后大约8小时，体系颜色突然变成很亮的金黄色，此时液晶相已经形成。随着聚合反应的进行，体系越来越稠，颜色由金黄色逐渐变成棕黄色，不再发光，最后变成墨绿色，此时可以进入下一道加工工序——纺丝。第28页，共43页，星期日，2025年，2月5日*（二）热致主链型聚合物液晶的合成热致主链型聚合物液晶的介晶基元仍然处在聚合物主链上，其介晶出现在一定的温度范围：熔点与清亮点之间，从化学结构上看，热致主链型聚合物液晶大多由聚酯类聚合物形成。第29页，共43页，星期日，2025年，2月5日*由于主链型液晶聚合物主链的刚性和在一般溶剂中不溶解等特性，这类聚合物的合成相对来讲比较困难。通常的做法是先制备得到分子量较小的中间体，然后在聚合物的熔点附近进行固态聚合，进一步合成高分子量的芳香族聚酯。聚酯的合成反应通常有以下四个基本反应：1、芳香族酰氯与酚类的反应：第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日*按照实施方法的不同可分为以下三种情况：（1）、溶液聚合，反应在高温下进行，以提高溶解度，溶剂通常采用氯代烷烃，并加入一定量的三元胺，用于与反应中产生的氯化氢反应，生成季胺盐；（2）、界面缩聚，反应可以在室温进行，使用氯代烷烃作为酰氯的溶剂，用水作为酚类的溶剂，同时在水中加入一定量第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日*高聚物的液晶结构是在1950年由埃利奥特（Elliot）和安布罗思（Ambrose）首先提出来的。但在当时，人们对这一发现的重要科学意义和实用价值还没有充分的认识。近年来由于发现芳香尼龙在某些溶剂中能形成向列型液晶，特别是通过液晶纺丝，获得了高模量、高强度的合成纤维，极大地引起了人们的兴趣和注意。第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日*液晶态介于完全有序晶体和各相同性之间的一种中间态。处于液晶态的物质既具有液体的易流动性，又具有晶体的双折射等光学各相异性，其分子排列具有一维或者三维的远程有序。第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日*一、高分子液晶的分子结构（1）、分子链必须是相当刚性或者是半刚性的，在溶液中分子链近乎呈棒状；?（2）、分子链大多有苯环，而且要是对位相连，同时分子中要含有极性基团具有可极化性，以形成永久偶极；?（3）、对于形成胆甾型的液晶，除了上述两点外，还必须具有光学活性因素。第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日*二、高分子液晶的结构类型高分子液晶态按其液晶原所处的位置不同，可以分为两大类：一类是主链由液晶原和柔性的链节相间组成，称为主链液晶；另一类分子主链是柔性的，刚性的液晶原连接在侧链上，称为侧链液晶。第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日*此外，人们为了方便称呼，把溶解在溶剂中显示其液晶特性的液晶称为溶致性液晶；把在熔融状态下呈现其液晶特性的液晶称为熔致性液晶。第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日*根据分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三种不同的结构类型：1、近晶型(Semectic)这种液晶的结构中，分子链呈棒状，分子链之间以层片状排列，这些层片不是严格刚性的，而是形成柔性的二维分子的薄片，分子只能在本层内活动，而不能来往于各层之间。这种结构决定了其粘度呈现各向异性的可能性。第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日*第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日*这类液晶的高分子液晶还没有发现，目前还在探索之中。低分子化合物如：C2H5O———C—OC3H7‖O4—乙氧基联苯—4`—甲酸正丙酯第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日*2、向列型（Nematic）分子链呈棒状互相平行排列，但它们的重心排列则是无序的，只保持着固体的一维有序性，分子在长轴方向发生连续变化。在外力作用下，这些棒状分子容易沿流动方向取向，并可在流动取向中互相穿越，具有相当大的流动性。第10页，