液晶高分子材料的类型

液晶高分子材料的类型，结构特点，主要应用领域及其发展

趋势

摘要：对液晶高分子材料的类型，结构特点进行重点介绍，并对其的应用领域与发展趋势进行介绍与展望。

关键词：液晶高分子材料，高分子材料，新型高分子液晶材料，

引言：液晶高分子材料是近十儿年迅速兴起的一类新型高分子材料，它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能，作为液晶白增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层，被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景，使得液晶高分子材料成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。

我国液晶高分子研究始于20世纪70年代初，1987年在上海召开的第一届全国高分子液晶学术会议标志着我国高分子液晶的研究上了一个新的台阶。此后，全国高分子液晶态学术会议每两年召开一次，共召开了8次。1994年在北京召开IUPAL国际液晶高分子会议，20世纪80年代周其凤等提出了新的甲壳型液晶高分子的概念并从化学合成和物理性质等角度给出了明确的结论，得到了国内学者的关注。而北京大学在该研究一直处于领先地位，已成功合成了上百个具有不同化学结构的甲壳型液晶高分子，并从不同的视角对其结构和性质开展了研究。

1.1液晶的发现

液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。液晶的发现可以追溯到1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer发现，把胆甾醇苯酸脂(Ch01．esteryl Benzoate，简称CB)晶体加热到145．5℃会熔融成为混浊的液体，145．5℃就是该物质的熔点，继续加热到178．5 ℃，混浊的液体会突然变成清亮的液体，而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。

O.Lehnmnn经过系统地研究指出，在一定的温度范围内，有些物质的机械性能与各向同性液体相似；但是它们的光学性质却和晶体相似，是各向异性的。因此，这些介于液体和晶体之间的相被称为液晶相。

1.2液晶高分子的发展

1937年Bawden和Pirie在研究烟草花叶病病毒时，发现其悬浮液具有液晶的特性，这是人们第一次发现生物高分子的液晶特性。其后1950年，Elliott与Ambrose第一次合成了高分子液晶，溶致型液晶的研究工作至此展开。50年代到70年代，美国Duponnt公司投入大量人力财力进行高分子液晶发面的研究，取得了极大成就：1959年推出芳香酰胺液晶，但分子量较低；1963年，用低温溶液缩聚法合成全芳香聚酰胺，并制成阻燃纤维Nomex；1972年研制出强度优于玻璃纤维的超高强、高模量的Kevlar纤维，并付诸实用；此后，高分子液晶的研究则从溶致型转向为热致型，在这一方面Jackson等作出了较大贡献，他们合成了对苯二甲酸已二醇酯与对羟基苯甲酸的共聚物，可注塑成型，这是一种模量极高的自增强液晶材料。

从应用领域分析，液晶高分子材料在电子电气行业中需求量最大且发展迅速，1998年可达3600吨，平均年增长23.1%；其次是通讯业，需求量约1540吨，增长21.1%；工业界及运输业总需求量不到1700吨，平均年增长率约为11%，主要用于接插件、开关、继电器、模塑印刷电路板、光缆结构件、复合材料、机械手、泵/阀门组件、功能件等，极大地推动了液晶高分子技术及其它高新技术的发展。

2.液晶高分子材料的分类及其特性

目前，液晶高分子分类方法有三种。从液晶基元在分子中所处的位置可分为主链型和侧链型两类。从应用的角度可分为热致型和溶致型两类，这两种分类方法是相互交叉的，即主链型液晶高分子同样具有热致型和溶致型，而热致型液晶高分子又同样存在主链型和侧链型。从液晶高分子在空间排列的有序性不同，液晶高分又有近晶型、向列型、胆甾型三种不同的结构类型。

2.1.1近晶型结构

近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一类。这类液晶中，棒状分子

依靠所含官能团提供的垂直于分子的长轴方向的强有力的相互作用，互相平行排列成层状结构，分子的长轴垂直于层片平面。在层内，分子排列保持着大量二维固体有序性，但是这些层片又不是严格刚性的，分子可以在本层内活动，但不能来往于各层之间，结果这类柔性的二维分子薄片之间可以相互滑动，而垂直于层片方向的流动则要困难。因此，近晶型液晶一般在各个方向都是非常粘滞的。2.1.2向列型结构

此类液晶有相当大的流动性。因为这类液晶，棒状分子之间只是互相平行排列。但是他们的重心排列则是无序的，在外力作用下发生流动，很容易沿流动发祥取向，并且互相穿越。向列型液晶的棒状分子也仍然保持着与分子轴方向平行的排列状态，但没有近晶型液晶中那种层状结构。此种液晶仍然显示正的双折射性。此外与近晶型液晶相比，向列型液晶的粘度小，富于流动性。产生这种流动性的原因主要是由于向列型液晶各个分子容易顺着长轴方向自由移动。

2.1.3胆甾型结构

胆甾型液晶和近晶型液晶一样具有层状结构但层内的分子排列却与向列型液晶类似，分子长轴在层内是相互平行的。这类液晶比较突出的特点是各层的分子轴方向与邻接层的分子轴方向都略有偏移，液晶整体形成螺旋结构，螺距的长度与可见光波长数量级相同。胆甾型液晶的旋光性、选择性光散射和圆偏振光二色性等光学性质，就是由这种特殊的螺旋结构引起的。胆甾型液晶的光学性质与近晶型和向列型液晶有所不同，具有负的双折射性质。

2.2主链型高分子液晶的研究现状[1]

主链型高分子液晶是指介晶基元处于主链中的一类高分子材料。在20世纪70年代中期以前，它们多是指天然大分子液晶材料。自从Dupont公司首次获得聚芳香酰胺的溶液型主链型高分子液晶性质的应用以来，主链型高分子液晶材料的合成、结构与性能关系和应用等都得以很大发展。按液晶形成过程，主链型高分子液晶可以分为溶液型主链高分子液晶和热熔型主链高分子液晶。

2.2.1溶液型主链高分子液晶

其液晶行为是首先在聚(L-谷氨酸-C-苄酯)体系中发现的。而研究最多的则是聚芳香酰胺类,如:聚对苯甲酰胺(PBT)和聚对苯二甲对苯二胺(PPTA)和聚芳香杂环类聚合物,如:聚双苯骈噻唑苯(PBT)。

要形成溶液型液晶,无论是小分子还是高分子,都必须具备下述两个条件:(1)必须具有一定尺寸的刚性棒状结构；(2)必须在适当的溶剂中具有超过临界浓度的溶解度。对于聚肽一类溶液型主链高分子液晶来说,其刚性棒状结构来源于A-螺旋构象,高分子链上的极性基团又与溶剂水有强烈的相互作用,使得上述两个必要条件得到满足。而对以聚芳香酰胺为代表的一类溶液型高分子液晶而言,要满足上述条件,就必须借助于极强的溶剂,例如,通常使用质量分数大于99%的浓硫酸等。除了聚肽、聚芳香酰胺和聚芳香杂环类溶液主链高分子液晶以外,纤维

素及其衍生物也能形成溶液型液晶。另外,近期的研究工作表明,容易形成热熔型液晶的聚酯通过共聚,也能获得一些溶液型主链型聚酯液晶。例如,将环己基酯的齐聚物与芳香酯的齐聚物进行嵌段共聚,即可得到能生成溶液型液晶的聚酯[2]。溶液型主链高分子液晶,特别是非聚肽类的合成聚合物，主要用于制备超高强度、高模量的纤维和薄膜。材料的高强度、高模量来源于聚合物链在加工过程中,在一些特殊的溶剂中形成了各向异性的向列态液晶。这一应用不仅可用于制备超强材料,也给高分子液晶研究提供了推动力。

2.2.2热熔型主链高分子液晶

对于热熔型液晶高分子,一个重要问题是生成液晶态的温度必须低于聚合物的分解温度。从化学结构上看,热熔型主链高分子液晶多是主链上含有芳香环的酯基的聚合物。为了降低这类聚合物的熔点,以保证在分解温度以下得到热稳定的液晶态,最常采用以下三种方法:(1)为改变规整聚合物链的紧密堆积,采用在聚合物链中加入一些萘、联苯和取代苯等体积不等的基团的方法,以破坏刚性聚合物链的规整性,使其熔点下降[2～5]；(2)将脂肪族的柔性链段嵌进刚性链的结构单元之间,使整个聚合物链的刚性下降[2～5]；(3)改变刚性聚合物链的线型结构,即将间位或邻位取代的亚苯基嵌进结构单元,使聚合链不在一条直线上[2～5]。高分子液晶材料与普通的高分子材料相比,有较大的性质差别。(1)高分子液晶具有低得多的剪切粘度,同时在由各向同性至液晶态的相转变处, 其粘度会有一个非常明显的降低；(2)由于液晶高分子的取向度增加,使得它沿取向方向具有很高的机械强度；(3)由于结晶程度高,高分子液晶的吸潮率很低,因此由于吸潮率引起的体积变化也非常小；（4)主链高分子液晶还具有良好的热尺寸稳定性；(5)热熔型主链高分子液晶的透气性非常低；(6)它还具有对有机溶剂的良好耐受性和很强的抗水解能力。基于热熔型主链液晶高分子的上述性质,它特别适用于上述各性质综合在一起的场合。例如,在电子工业中制作高精度电路的多接点部件。另外,易流动和低曲翘也使得它能制成较复杂的精密铸件,同时能抗强溶剂。除了电子工业中的应用以外,它还可用于制备化学工业中使用的阀门等。另外,何向东等[6]采用液晶性的小分子扩链剂与二异氰酸酯及氨基封端的聚硅氧烷齐聚物反应,合成了多嵌段的液晶聚硅氧烷氨酯弹性体,其显示出热致性液晶行为(向列型)。这种兼具液晶性质与橡胶弹性的特殊弹性体可望具有优良的成膜性能,可制

成各种液晶膜，特别是用于性能特异的功能膜。

2.3侧链型高分子液晶的研究现状

侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和聚合物的材料性质结为一体，是具有极大潜力的新型材料。例如，已有许多文献报道侧链型高分子液晶在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值侧链型高分子液晶是指介晶基元处于聚合物侧链的一类高分子液晶。与主链型高分子液晶相比,侧链高分子液晶的性质在较大程度上取决于介晶基元,而受聚合物主链性质的影响较小。由于它的介晶基元多是通过柔性链与聚合物主链相接,其平动和转动度的限制变为可控的,因此达到与相应小分子液晶具有同样液晶行为是侧链型高分子液晶研究的目标之一。侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和聚合物的材料性质结为一体,是具有极大潜力的新型材料。例如,已有许多文献报道[7～10]侧链型高分子液晶在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值。

2.3.1溶液型侧链高分子液晶

为了有利于液晶相在溶液中形成,在溶液型液晶分子中一般都含有双亲活性结构,即结构的一端呈现亲水性,另一端呈现亲油性。在溶液中当液晶分子达到一定浓度时,这些两亲分子可以在溶液中聚集成胶囊,构成油包水,或水包油结构；当液晶高分子浓度进一步增大时,分子进一步聚集, 形成排列有序的液晶结构。作为溶液型侧链高分子液晶,就是把双亲介晶基元接到聚合物链上,它在溶液中的性质与小分子液晶基本相同。溶液型侧链高分子液晶最重要的应用在于制备各种特殊性能高分子膜材料,如:LB膜、SA膜和胶囊。这种微胶囊可作为定点释放和缓释药物使用。另外,溶液型侧链高分子液晶还可用于制作非线性光学器件和显示装置。

2.3.2热熔型侧链高分子液晶

同溶液型侧链高分子液晶一样,热熔型侧链高分子液晶的介晶基元通过共价键与聚合物主链相连。这一主链一般为柔性聚合物链,如:聚丙烯酸酯类、聚硅氧烷、聚苯乙烯以及聚乙烯醇。由于这里聚合物主链只起到连接的作用而不参与液晶相的形成,因此使其能较完全地呈现小分子液晶的性质。侧链高分子液晶的非线性光学性质已经在某些领域中崭露头角，特别是信息储存,由于侧链高分子玻璃化转变的特点,信息可以长久地储存，也可以随时消除。此外,在全息照相和光学透

镜等方面也有十分乐观的应用前景[7]。实现侧链高分子非线性光学变化,首先必须制备出厚度为1～10 Lm 透明的单微区膜。所谓单微区是指在整个膜中分子取向是一致的,或者平行于膜平面中的某一指定方面或者平行于膜平面的方向。已经有不少方法出现[7] ,例如用电场、磁场和表面处理等方法诱导取向。表面处理方法是将液晶涂层夹在玻璃和聚酰亚胺膜之间,聚酰亚胺膜预先经过磨擦处理,在一定的温度下液晶分子沿着磨擦方向均匀地取向。对于电场或磁场取向,重要的是选择合适的温度和频率,因为侧链高分子液晶在不同的温度和频率下具有不同的取向机理。用偶氮类侧链高分子液晶进行信息储存,其过程极为简便,例如,用波长为14.5nm线性偏振绿光照射取向液晶膜(信息读入),读入光强为10mV/cm,读入时间为10s,伸直的反式结构吸收绿光后变成弯曲的顺式结构,信息读入完成。用波长为632.8nm的红光进行非破坏性照射,信息读出完成。若要擦除信息,只要将膜暂时加热到玻璃化温度以上。整个过程不会引起任何降解现象[7]。同样,用侧链高分子液晶膜也可以进行可逆式全息成像。全息成像是一种记录被摄物体反射(或透射)光中全部信息(振幅，相位)的成像技术,它是通过一束参考光和物体反射出来的光叠加和干涉实现的。有人用线性偏振平面波产生干涉条纹,在不同的相交角进行二次曝光,然后He-Ne激光读出,发现它有很高的衍射效率。此液晶膜同传统的卤化银感光液相比,它能可逆式地记录图像,而且效果也更好。此外,侧链高分子液晶膜还可以制成各种光学元件,一个例子是全息Fresenel 透镜。除以上应用以外,侧链型高分子液晶在色谱中也有重要的应用。它在形成高分子液晶相中的行为提供了合理设计低挥发、好热稳定性和高选择液晶固定相的途径[2]。已有结果证明的聚合物包括聚硅氧烷和聚丙烯酸酯类组成的侧链型高分子液晶在分离顺、反式脂肪酸甲基酯、杂环芳香化合物和多环芳烃等方面具有较一般固定相高的效率。另外,手性液晶的引入也对光学异构体的分离提供了一种很好的分离工具。

3.液晶高分子的特性及其主要应用领域[11]

3.1 高强度高模量材料

分子主链或侧链带有介晶基元的液晶高分子，在外力场容易发生分子链取向。利用这一特性可制得高强度高模量材料。例如，聚对苯二甲酸对苯二胺( PPTA)

在用浓硫酸溶液纺丝后，可得到著名的Kevlar纤维，比强度为钢丝的6～7 倍，比模量为钢丝或玻纤的2～3 倍，而密度只有钢丝的1/5。此纤维可在-45℃～200℃使用，阿波罗登月飞船软着陆降落伞带就是用kevlar29制备的。Kevlar纤维还可用于防弹背心，飞机、火箭外壳材料和雷达天线罩等。

Kevlar纤维分子式

3.2 在图形显示方面的应用

液晶高分子在电场作用下从无序透明态到有序不透明态的性质使其可用于显示器件。用于显示的液晶高分子主要为侧链型，它既具有小分子液晶的回复特性和光电敏感性，又具有低于小分子液晶的取向松弛速率，同时具有良好的加工性能和机械强度。Kubota利用聚合物分散型液晶较大的温度范围实现了动态图象显示，使液晶高分子有可能用于液晶电视和电脑显示器。

3.3 液晶高分子在信息储存方面的应用

热熔型侧链液晶高分子通常用作信息储存材料。液晶高分子一般利用其热-光效应实现光存贮。通常采用聚硅氧烷、聚丙烯酸酯或聚酯侧链液晶，为了提高写入光的吸收效率，可在液晶高分子中溶进少许小分子染料或采用液晶和染料侧链共聚物。向列、胆甾和近晶相液晶高分子都可以实现光存贮。例如Shibaev使用向列型液晶聚丙烯酸酯，采用激光寻址写入图像，可在明亮背景上显示暗的图像，并可存贮较长时间。Hirao等利用有电光效应的高分子液晶，制备出了电记录元件。Eich用含有对氰基苯基苯酸酯和对氰基偶氮苯液晶基元的聚丙烯酸酯基聚合物，以激光照射经磨擦平行取向的样品，实现了全息记录。选用的液晶高分子膜为10Lm，全息条纹分辨率达到3000 线/mm，容量达1G 比特/ cm2。侧链液晶高分子用于存储显示寿命长、对比度高、存储可靠、擦除方便，因此有极为广阔的发展前景。

3.4 功能液晶高分子膜

由液晶高分子制成的膜材料具有较强的选择渗透性, 可用于气、液相体系组分的分离分析。如聚碳酸酯(PC)与液晶EBBA制成的复合膜可用于气体分离。高分子液晶冠醚复合膜在紫外(360nm)和可见光(460nm)照射下,钾离子(K )会发生可逆扩散,因此它可用于人工肾脏和环境保护工程。

3.5生物性液晶高分子

细胞膜中的磷脂可形成溶致型液晶；构成生命的基础物质DNA和RNA属于生物性胆甾液晶，它们的螺旋结构表现为生物分子构造中的共同特征；植物中起光合作用的叶绿素也表现液晶的特性。英国著名生物学家指出：生命系统实际上就是液晶，更精确地说，液晶态在活的细胞中无疑是存在的。液晶高分子是一类全新的功能材料，在高科技领域具有广阔的应用前景，随着研究的深入和应用的拓展，我们期待更高更强功能液晶材料的问世。

3.6 液晶高分子分子复合材料

液晶高分子分子复合材料(Molecular composite)是一种新型的高分子复合材料，其概念是由日本的Takayanagi和美国的Helminiak等人几乎同时在20世纪80年代初提出来的。它通常是指将纤维与树脂基体的宏观复合扩展到分子水平的微观复合，也就是用刚性高分子链或微纤作增强剂，并以接近分子水平的分散程度分散到柔性高分子基体中的复合材料。树脂基复合材料通常是以玻璃纤维、碳纤维等宏观纤维作为增强成分，以热固性或热塑性树脂为基质复合而成的。其产品的品质等级很多，用途十分广泛，但仍存在一些问题。例如纤维与基质材料间的粘合力不够理想, 以及两者的热膨胀因数相差较大，而这两个问题正是材料破坏的关键，导致其冲击性能较低。

此外，特别是在使用玻璃纤维作为增强体的场合，配料的高粘度和高摩擦不仅要求很高的能量消耗，而且很容易造成设备的损坏。由于传统纤维增强复合材料的这些局限性，人们开始寻求一种新的复合材料体系。液晶高分子分子复合材料的出现为人们获得具有高模量、高性能、易加工的新型复合材料提供了一条崭新的途径和方法。

4 液晶材料的其他潜在应用[12]

4．1 人工肌肉

Gennes首先提出液晶弹性体作为人工肌肉的设想：通过温度变化使其发生向列相到各相同性态之间的相变，引起弹性体薄膜沿指向矢方向单轴收缩，因此可以用来模拟肌肉的行为。然而其局限性在于液晶弹性体薄膜自身具有的低导热性和导电性，因而对外界刺激响应比较缓慢。对于以上缺陷，可以通过掺杂导热导电物质的方法来提高其响应能力。Shenoy[13]等报道了通过液晶弹性体表面涂覆碳涂层，使用红外二极管激光器产生光吸收，从而可以大大缩短反应时间，而且弹性体薄膜的机械性能未受影响。

4．2 纳米机械．

1973年，Shibayer[14]等首先从理论上预料Sc*相液晶可能具有铁电性，并于同年首次合成了具有铁电能具有铁电性，并于l984年首次合成了具有铁电性的手性液晶聚合物[15]。Vallefien小组采用l0-1～109Hz的介电谱研究了网络聚合物和线性材料的铁电性，结果证实了在某些具有sc*相的网络中确实存在铁电性。Brehmer[16]等合成了第一个毫秒级短开关时间的铁电液晶弹性体。通过铁电性液晶弹性体的大的侧向电收缩实现电能转化为机械能，可以改变目前纳米尺寸的制动，主要用某种晶体(如石英)和智能陶瓷中的线性压电效应来实现，但是应变却很小(小于0.1％)的状况。Lehmann等[17]报道了铁电液晶弹性体作为薄膜型液晶纳米器件的研究结果，在硅氧烷主链上含手性侧基和交联度为10％的液晶弹性体在l15 mV/cm的电场下表现了垂直电场方向的收缩率为4％的反压电效应。与过去所用的偏氟乙烯共聚物同样数量级的电诱导应变需用的电场相比低2个数量级。

4．3 人工智能

Yu Yanlei[18]等报道了改变偏振光的波长和方向能使液晶弹性体在不同方向上进行可逆地卷缩和舒展的机械效应，可望用于微米或纳米尺寸的高速操控器，如微型机器人和光学微型镊子。

4．4 形状记忆

Rousseau[19]等报道了近晶C型液晶弹性体的形状记忆效应，与传统形状记忆聚合物相比具有恢复精度高(99.1％)、在低温下(一120℃)仍保持橡胶结构等优点，可在低于室温条件下应用。这种液晶弹性体可以通过不同单体组成复合来定制转变恢复温度。

5.五种新型高分子液晶研究进展及应用

5. 1 纤维素液晶[20,21]

1976年,D G Gary首次报道了纤维素液晶的衍生物———羟丙基纤维素,分子量为105 ,它的2%～5%水溶液能形成具有彩虹色彩,强烈双折射和旋光性的胆甾型液晶溶液。纤维素衍生物在如水、乙酸、丙酮等多种溶剂中都能形成液晶相。在偏光显微镜下可以观察到液晶溶液的多种织构,如圆盘织构、条纹织构、平面织构、假各向同性织构和指纹织构等。这些织构的存在与溶液的温度、浓度等外界条件有很大的关系。另外,还可以观察到多种向错结构。含纤维素衍生物的胆甾型液晶高分子复合物的合成使电子显微镜、原子显微镜等在研究胆甾型液晶精细结构上得到应用,这使得胆甾型液晶结构的研究达到了更为微观的层次。由于纤维素的液晶溶液可仿制高强度高模量的新型高分子复合材料,且对于半刚性链高分子液晶相的研究是一个很好的模型化合物。所以,我们要开发更多性质更好的液晶纤维素产品,如高强高模纤维、高性能纤维素液晶复合材料、高性能纤维素液晶分离膜及特殊光学材料。

5. 2 甲壳素类液晶[ 22,23,24]

由于分子中存在多种形式氢键的基团,因而存在微晶结构,熔点高于分解温度,不能熔融,也难以溶解,只溶于少数几种特殊溶剂如甲磺酸等。甲壳素具有螺旋或双螺旋结构,一般都呈胆甾相,还具有键刚性和结晶性,还可通过化学反应改性目的制成甲壳素酯、甲壳素醚甲壳素的N2乙酰化衍生物。由于甲壳素分子间的强氢键作用,分子易形成紧密的分子束,有很好的成纤倾向,甲壳素可在合适的溶剂中溶解而被制成具有一定浓度、一定粘度和良好的稳定性的溶液,这种溶液具有良好的可纺性。甲壳素具有生物活性、生物相容性和生物的可降解性,无毒(LD50 16g/kg体重)。而且可以成膜或成纤,因而可在医用材料方面有广泛的应用。最近将甲壳素的衍生物——甲壳胺制成无纺布的人造皮肤,甲壳素的巨大蕴藏量和衍生途径的多样性,使甲壳素类液晶的研究有着重要的科学价值。被广泛应用于工业、农业、医学、环保等领域,有关甲壳素材料的研究被认为是21世纪最有希望的多糖研究。

5. 3 铁电液晶[ 25,26,27 ]

铁电液晶的分子排列成层状,层层堆砌,层内分子互相平行,但相对层面发现呈倾斜指向(层间距小于分子长度),层与层之间形成沿层面法线的螺旋状排列,铁电液晶相具有与分子垂直且与层面平行的自发性极化矢量Ps,呈现铁电性(铁电性是指液晶分子在电场或磁场作用下,其极化方向发生改变的特性)。铁电液晶既有显示方面的应用,又有光电性质,特别是它的非线性光学性质[所谓非线性光学效应(NLO)是指强相干光(如激光)在非线性介质中传播时,光波与物质分子相互作用,其电场引起介质产生的非线性极化效应]。非线性光学效应是现代通讯系统中光电子原器件发射、处理和贮存光信号的核心问题之一。铁电液晶有机非线性光学材料具有响应速度快,激光损伤阈值高,支流介电常数低,吸收系数低以及化学和结构稳定等优良特性。特别是在液晶显示材料领域,国内已有形成批量生产规模的企业出现,如石家庄实力克液晶材料有限公司、清华亚王液晶材料有限公司等已开发出或正在开发TN、STN和TFT2LCD混晶材料的手性液晶添加剂,取得了良好的经济效益,大大推动了我国液晶显示用液晶材料的发展与进步。对于铁电液晶高分子,其应用领域主要是光记录和贮存材料、显示材料、铁电和压电材料、非线性光学材料,以及具有分离功能的材料和光致变色材料。

5. 4 盘状液晶[28]

盘状液晶的典型结构特点是盘状分子排列成柱状堆积。人们首先研究各种具有盘状对称分子结构的化合物的液晶性质,发现了众多以苯环为核心的,由对称性良好的非极性分子组成的盘状液晶。后来又发现了以非苯环为中心的盘状或平板状对称分子组成的盘状液晶,以及通过分子间或分子内作用力能形成盘状或平板状对称组合体的液晶。1977年S.Chandrasekhar等人首次发现均六苯酚的酯类化合物具有盘状液晶性质,由于该类盘状液晶在分子结构、相变行为,以及物理性质

等方面均表现出有别于传统热致液晶的特点(盘状液晶具有高度的对称性,因而表现为较宽的相变行为,并具有较高的焓变和较大的折射指数)。具有电子给受体的盘状液晶由于具有在柱状体内相邻Π体系间的较小重叠而导致的电荷载体的低流动性,因而可望成一类新型的有机半导体材料或有机光导体材料,具有潜在应用前景。

5. 5 卤代液晶[29]

卤代液晶是液晶分子的端基、侧向位置、手性中心桥键上含有F、Cl、Br、I 原子的液晶。由于卤原子和含卤原子基团的强吸电子性,引入它们会对液晶分子的极性及极化度产生影响。根据其电负性的大小,所在的液晶体系,在分子中的位置及数量,卤原子赋于液晶不同的性能,如端卤代液晶在芳香体系增加向列相稳定性。卤代液晶在多路驱动高响应速度的混合液晶中应用广泛,且具有以下性能:①因引入卤原子而具有熔点降低,近晶相被抑制或消除的特性,可以调配宽向列相范围的向列相混合液晶；②具有适中的电光性能、粘度、热、光、化学稳定性较高；③具有正疏水参数,高的电压保持性,适合AMLCD和PDLCDS等高性能液晶显示器的要求；④在铁电和反铁电液晶中引入卤原子增大自发极化值Ps3或作为主体液晶产生Sc3相,如三联苯的单侧向氟取代化合物。卤代液晶的蓬勃发展和广泛应用是上世纪80年代中期以后的事,这是与各种高性能液晶显示器的发展密切相关的,迄今研究最广,应用最多的主要是含氟液晶,其次是含氯液晶,溴代和碘代主要用作液晶的中间体。卤原子和含卤基团被引入不同类型的液晶分子的不同位置,取决于它们的电负性大小,基团的大小,以及数量对液晶分子的极化度各向异性,分子堆积的紧密程度,空间位阻等造成的不同影响,从而影响液晶的电、光、粘度和相行为一系列物理性能,这就为调配各种高性能混合液晶提供了广阔的选择余地。

6.液晶高分子的发展趋势

随着高分子液晶的理论日臻完善,其应用日益广泛,人们不仅开发了大量的高强、高模以及具有显示和信息存储功能的高分子液晶材料,同时还在不断探索在其他领域的应用。可以肯定,作为一门交叉学科,高分子液晶材料科学必将在高性能结构材料、信息记录材料、功能膜及非线性光学材料等方面发挥越来越重要的

作用。

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医用高分子常用材料(精)

医用高分子常用材料 学校名称：华南农业大学 院系名称：材料与能源学院 时间：2017年2月27日

3.结构与性能 3.3 常用材料 1.硅橡胶 硅橡胶是一种以Si-O-Si为主链的直链状高分子量的聚有机硅氧烷为基础，添加某些特定组分，按照一定的工艺要求加工后，制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。 硅橡胶具有良好的生物相容性、血液相容性及组织相容性，植入体内无毒副反应，易于成型加工、适于做成各种形状的管、片、制品，是目前医用高分子材料中应用最广、能基本满足不同使用要求的一类主要材料。 具体应用有：静脉插管、透析管、导尿管、胸腔引流管、输血、输液管以及主要的医疗整容整形材料。 2.聚乳酸 聚乳酸是以乳酸或丙交酯为单体化学合成的一类聚合物，属于生物降解的热塑性聚酯，具有无毒、无刺激、良好的生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的合成类生物降解高分子材料。 其降解产物是乳酸、CO2和H2O。经FDA批准可用作手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋置剂等制药的材料。u=3351883538,102612699&fm=21&gp=0 3.聚氨酯 聚氨酯是指高分子主链上含有氨基甲酸酯基团的聚合物，简称PU，是由异氰酸酯和羟基或氨基化合物通过逐步聚合反应制成的，其分子链由软段和硬段组成。聚氨酯具有一个主要的物理结构特征是微相分离结构，其微相分离表面结构与生物膜相似。 由于存在着不同表面自由能分布状态，改进了材料对血清蛋白的吸附力，抑

制血小板黏附，具有良好的生物相容性和血液相容性。目前医用聚氨酯被用于人工心脏、心血导管、血管涂层、人工瓣膜等领域。 参考文献 [1] 李小静，张东慧，张瑾，等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶，2016 [2]杂志社学术部，医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复，2010，14（8）

通用高分子材料及加工工艺简介

通用高分子材料及加工工艺简介 按照材料制备方法和在国民经济建设中的用途,高分子材料分为通用高分子材料和功能高分子材料两大类.通用高分子材料指目前能够大规模工业化生产,已普遍应用于建筑,交通运输,农业,电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料.这其中又分为塑料,橡胶,纤维,粘合剂,涂料等不同类型.功能高分子材料是近年来,随着高分子科学的发展以及与其他学科领域相互交叉,结合,新近研制成功和正在研究开发的一批新型高分子材料,它们被赋予新的功能和高性能,如导电,导磁,光学性能,阻尼性能,生物功能,智能响应能力等.在国防,航空航天,生物医用,微电子等高技术领域显示出极其重要的科学价值和极富挑战性的潜在的经济效益. 通用高分子材料的品种十分丰富,限于篇幅,这儿不能一一介绍.本章只是简要介绍通用高分子材料的特性和分类,以及有关制备技术,加工工艺等方面的基本知识. 热塑性和热固性塑料 一,塑料的特性和分类 塑料,英文称Plastics,德文称Kunststoff,专指以聚合物为主要成分,在一定条件(温度,压力等)下可塑化成型为一定形状,在常温下具有相当力学强度的材料和制品. 塑料是高分子材料最主要的品种之一,具有质量轻,比强度高,电绝缘性好,耐化学腐蚀,耐辐射,容易成型加工等特点,可以制成多种多样制品,适应人类社会不同的需求.各种塑料的相对密度大致为0.9~2.2,仅为钢铁的1/4～1/8.例如一吨尼龙-6从体积上讲可以代替大约3.6吨铝,7.8吨不锈钢,9.8吨生铁和10.2吨铜,质轻使塑料在交通运输,航空航天等领域有很强的竞争力.大多数塑料的体积电阻率很高,约1010～1020Ω·cm,是优良的电绝缘材料,也常用作绝热材料和其他阻隔(如隔音)材料.多数塑料的化学稳定性好,能耐酸,碱,耐油,耐污和其他腐蚀性物质,化学工业大量采用塑料管道和用塑料做贮槽衬里.许多塑料的摩擦系数很低,可用作制造塑料轴承,轴瓦,塑料齿轮等机械工业所需的部件,且可用水作润滑剂.同时,有些塑料的摩擦系数较高,可用于配制制动装置的摩擦零件.与木材,陶瓷,金属材料相比,塑料制品的另一大优点是原料来源广,加工工艺简单,可以方便地制成各种薄膜,管材,型材,造型复杂的配件及产品,而且能耗少,制造成本低,环境污染小. 塑料的突出缺点是,力学性能比金属材料差,表面硬度较低,大多数品种易燃,使用温度范围较窄.这些正是当前塑料改性的研究方向和重点. 根据材料的凝聚态性质,塑料是指玻璃化转变温度或熔融温度高于通常

高分子材料概述课程报告之液晶高分子材料

高分子材料概述课程报告之液晶高分子材料一．概述 进入近代社会特别是进入二十一世纪，人类对材料的需求越来越迫切，对材料的性能和经济性的要求也越来越高，在这样的背景下，液晶高分子材料显然具有巨大优势。可液晶高分子材料又是一类什么材料呢？ 首先来介绍一下液晶：液晶是某些小分子有机化合物或某些高分子在熔融态或在液体状态下, 形成的有序流体, 既具有晶体的各向异性, 又具有液体的流动性, 是一种过渡状态, 这种中间态称为液晶态,又称为物质的第四态或介晶态。处于这种状态下的物质称为液晶。而液晶高分子是由液晶单元和柔性间隔以化学键结合而成。由于它们兼具液晶的取向有序性和位置有序性及高分子的长键分子特性等优异功能，使得它们成为全世界的学术研究机构与大公司实验室都极为关注的材料。而在自然界也存在天然液晶高分子材料，如纤维素衍生物、多肽及蛋白质、DNA和RNA等，与它们对应的则为合成液晶高分子。根据液晶形成的条件，可以将液晶高分子分为溶致液晶高分子和热致液晶高分子。它们分别在一定浓度的溶液中或在一定温度范围内表现出液晶性，这种溶致性或热致性决定了在制备液晶高分子材料时采用的工艺技术。 二．液晶高分子材料的性能 液晶高分子含有棒状等具有一定长径比的液晶单元，因此其分子键都为刚性或半刚性。这种刚性或半刚性的分子键易于形成空间位置

上排布的有序性和在液晶态加工过程中分子键能高度取向，因此液晶高分子材料具有一系列优异的性能。液晶高分子的熔体具有高流动性、低成型收缩率、低热膨胀系数与高的尺寸稳定性、高强度与高模量、耐高温等力学性能，并有优异的电绝缘性能、耐化学腐蚀性、耐老化性、阻燃性等一系列优异的综合性能。作为液晶白增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层，被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景，使得液晶高分子材料成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。 三．液晶高分子材料的分类 液晶高分子材料具有如此优异的性能，那其分类又有哪些呢？目前，液晶高分子分类方法有三种。从液晶基元在分子中所处的位置可分为主链型和侧链型两类。从应用的角度可分为热致型和溶致型两类，这两种分类方法是相互交叉的，即主链型液晶高分子同样具有热致型和溶致型，而热致型液晶高分子又同样存在主链型和侧链型。从液晶高分子在空间排列的有序性不同，液晶高分又有近晶型、向列型、胆甾型三种不同的结构类型。 （1）近晶型结构 近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一类。这类液晶中，棒状分子依靠所含官能团提供的垂直于分子的长轴方向的强有力的相互作用，互相平行排列成层状结构，分子的长轴垂直于层片平

高分子材料的分类

高分子材料的分类 高分子材料分类标准有：①按来源分类②按应用分类③按应用功能分类④高分子主链结构分类等等 高分子材料按来源分类：高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。 高分子材料按应用分类：高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。 ②纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。 ③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和工程塑料。 ④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。 ⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同，分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。 ⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计。高分子复合材料也称为高分子改性，改性分为分子改性和共混改性。 ⑦功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。 高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。 高分子材料按应用功能分类：高分子材料分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类。 按高分子主链结构分类：①碳链高分子：分子主链由C原子组成，如：PP、PE、PVC ②杂链高聚物：分子主链由C、O、N、P等原子构成。如：聚酰胺、聚酯、硅油。③元素有机高聚物：分子主链不含C原子，仅由一些杂原子组成的高分子。如：硅橡胶 其它分类：按高分子主链几何形状分类：线型高聚物，支链型高聚物，体型高聚物。 按高分子微观排列情况分类：结晶高聚物，半晶高聚物，非晶高聚物。

高分子液晶材料

高分子液晶材料 高分子1101 田原3110705027 摘要： 液晶高分子是在一定条件下能以液晶相态存在的高分子，高分子化合物的功能特性和液晶相序的有机结合赋予了液晶高分子以鲜明的个性和特色，以高强度、高模量、低热膨胀率、耐辐射和化学药品腐蚀等优异性能开辟了特种高分子材料的新领域。在机械、电子、航空航天等领域的应用已崭露头角,目前正向生命科学、信息科学、环境科学蔓延渗透,并将波及其它科技领域。 关键词：高分子液晶材料历史与发展结构与性能 一、概述 液晶LC D（L iq ui d Crysta l Display）对于许多人而言已经不是一个新鲜的名词。从电视到随身听的线控，它已经应用到了许多领域。液晶现象是1888年奥地利植物学家 F.Reintizer在研究胆甾醇苯甲酯时首先发现的。研究表明，液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键结合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。 二、液晶高分子材料的分类及其特性 目前，液晶高分子分类方法有三种。从液晶基元在分子中所处的位置可分为主链型和侧链型两类。从应用的角度可分为热致型和溶致型两类，这两种分类方法是相互交叉的，即主链型液晶高分子同样具有热致型和溶致型，而热致型液晶高分子又同样存在主链型和侧链型。从液晶高分子在空间排列的有序性不同，液晶高分又有近晶型、向列型、胆甾型三种不同的结构类型。 1、主链型液晶高分子 主链型高分子液晶是指介晶基元处于主链中的一类高分子材料。在20世纪70 年代中期以前，它们多是指天然大分子液晶材料。自从D upont 公司首次获得聚芳香酰胺的溶液型主链型高分子液晶性质的应用以来，主链型高分子液晶材料的合成、结构与性能关系和应用等都得以很大发展。按液晶形成过程，主链型高分子液晶可以分为溶液型主链高分子液晶和热熔型主链高分子液晶。a：溶液型主链高分子液晶 其研究最多的则是聚芳香酰胺类和聚芳香杂环类聚合物。酰胺为代表的一类溶液型高分子液晶而言，就必须借助于极强的溶剂，

常用高分子材料总结

常用高分子材料总结

不饱和聚酯（UP）由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高，强度接近钢材，可用作 结构材料，可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂（影响其性能），并 加入引发剂和促进剂，可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢，大型化 工设备及管道，飞机零 部件，汽车外壳小型船 艇，透明瓦楞板，卫生 盥洗器皿、 氨基塑料脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉，是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等， 经过一定塑化工艺 制成 （UF）坚硬耐刮伤、有较好的耐电弧 性和一定的机械强度，有自熄性、无 臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛塑 料稍差，外观美丽鲜艳，耐霉菌，制 造电器开关、插座、照明器具 （MF）的吸水性比脲醛树脂要低，而 且耐沸水煮，耐热性也优于脲醛塑料 一般可在150-200℃范围内使用，并 有抗果汁、洒类饮料的沾污，密胺餐 具而出名 （UMF）制品具有优良的 耐电弧性能和很高的机 械强度，以及良好的电 绝缘性和耐热性；耐电 弧防爆电器设备配件， 要求高强度的电器开关 和电动工具的绝缘部件 等。 三聚氰 胺甲醛 树脂MF 脲三聚 氰胺甲 醛树脂 UMF 聚氨酯（PU）主链含—NHCOO— 重复结构单元的一 类聚合物，由异氰 酸酯（单体）与羟 基化合物亲电加聚 而成 良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老 化性和粘合性，用不同材料可制得适 应较宽温度范围材料（-50~150） 聚合方法随材料性质而不同得到：热 塑弹性体、弹性纤维、硬质泡沫塑料、 软质泡沫塑料、涂料、胶粘剂 聚氨酯弹性体，轻质泡 沫，涂料，乳液，胶粘 剂，磁性材料 环氧树脂（EP）分子中含有两个或 两个以上环氧基团 的有机高分子化合 物，一般相对分子 质量都不高 形式多样，固化方便，粘附力强，收 缩性低，固化后，力学性能，电性能， 化学稳定性优良，尺寸稳定性好，耐 霉菌 含有活泼的环氧基、羟基、醚键，可 与多种类型的固化剂发生交联反应 而形成不溶、不熔的具有三向网状结 构，须固化 槽、管、船体、机体、 储罐、气瓶、简易模具、 汽车构件、电容器等塑 封件各种构件黏结剂、 涂料

高分子液晶材料的应用及发展趋势讲解

# 16 #陶瓷2009. No. 3 高分子液晶材料的应用及发展趋势 王瑾菲蒲永平杨公安杨文虎 ( 陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021) 摘要液晶相是不同于固相和液相的一种中介相态。系统地阐述了液晶的发现、形成机制以及分类,简单介绍了液晶高分子的结构特点,介绍了主链型和侧链型液晶高分子研究的新进展,并对液晶在各个领域的应用研究和潜在性能进展作了简要的阐述。 关键词液晶高分子液晶研究进展 Application and the Development of Liquid Crystal Polymer Materials Wang Jinfei, Pu Yongping, Yang Gongan, Yang Wenhu( School of Materials Science & Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi. an, 710021) Abstract: Liquid crystal phase is different from the solid phase and an intermediate liquid phase. This paper described the discovery of the LCD, and the mechanism for the formation and classification, briefly introducd the liquid crystalline polymer structural, researched new progress of the main- chain and side- chain type liquid crystal polymer and indicated the application progress and potential properties of LCD in all fields. Key words: Liquid crystalline polymer; Liquid crystal; Study progress 1 液晶的发现 液晶是某些物质在熔融态或在溶液状态下形成的有序流体的总称。液晶的发现可以追溯到1888年,奥 地利植物学家 F Reinitzer发现,把胆甾醇苯酸脂( Cho-l esteryl Benzoate, C6 H5 CO2 C27 H45 , 简称 CB) 晶体加热到145. 5 e 会熔融成为混浊的液体, 145. 5 e 就是该物质的熔点。继续加热到178. 5e,混浊的液体会突然变成清亮的液体,而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。O Lehmann经过系统地研究指出,在一定的温度范围内,有些物质的机械性能与各向同性液体相似;但是它们的光学性质却和晶体相似,是各向异性的。因此,这些介于液体和晶体之间的相被称为液晶相[ 1]。 2 液晶高分子的分类 液晶是一类具有特殊性质的液体,既有液体的流动性又有晶体的各向异性特征。现在研究及应用的液晶主要为有机高分子材料。一般聚合物晶体中原子或

常用高分子材料对比

PS料与ABS料性能上区别? PS塑料(聚苯乙烯) ,物料性能：电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂. 适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件. 成型性能：1.无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型.2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.3.可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热. ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味，吸水率低。具有优良的物理机械性能，极好的低温抗冲击性能，优良的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性、染色性。易于加工成型。ABS耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，易溶于醛、酮、酯及某些氯化烃中。ABS的缺点是可燃，热变形温度较低，耐侯性较差。燃烧特点：易燃；离火继续燃烧；火焰黄色，浓黑烟；软化，起泡；丙烯腈味。溶解性能：可溶溶剂：二氯甲烷；不溶溶剂：醇类、脂肪烃、水.应用:汽车业,机械设备,电子电器等。 31、ABS.PS.PP.PE等材料的特性主要用途及各个标号的区别。 ABS具有刚性好，冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装，着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。主要应用：汽车、器具、电子/电器、建材、ABS合金/共混物 PS电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂. 适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件. PE基本分为三大类，即高压低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线型低密度聚乙烯（LLDPE）。薄膜是其主要加工产品，其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其它各种注塑和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。主要用于包装、农业和交通等部门。 pp便宜、轻、良好的加工性和用途广，催化剂和新工艺的开发进一步促进了应用领域的扩大，有人说：“只要有一种产品的材料被塑料替代，那么这种产品就有使用聚丙烯的潜力”。主要用途：编织袋、防水布，耐用消费品：如汽车、家电和地毯等。 32、PC常用制品有那几种,VCD碟片及外包装盒是什么塑料做的？ 聚碳酸酯（PC）材料具有质轻、透明、强度高、抗震及加工性能好等优点，在50多年的发展历程中，应用领域不断拓展。 PC制品的应用已渗透到汽车、建筑、医学、服装等行业之中，PC车灯、PC汽车天窗、汽车通讯系统中的光波传导器光纤、透明的天棚屋顶、PC板材、PC 针剂管、除此之外，游泳池底部的自照明系统、太阳能采集系统、高清晰大型电视屏幕、纺织品中可进行织物材料识别的芯片标记纤维等一些全新的领域都少不了PC材料的身影，PC制品正在为各行各业作出贡献，其应用潜力还将得到进一步的开发。 光盘是人们最为熟悉的PC应用领域，而它正朝着大容量方向发展，新型的DVD 的存储容量有望达到1000亿字节。

高分子材料常用专业术语中英对照表分析

加工processing 反应性加工reactive processing 等离子体加工plasma processing 加工性processability 熔体流动指数melt [flow] index 门尼粘度Mooney index 塑化plasticizing 增塑作用plasticization 内增塑作用internal plasticization 外增塑作用external plasticization 增塑溶胶plastisol 增强reinforcing 增容作用compatibilization 相容性compatibility 相溶性intermiscibility 生物相容性biocompatibility 血液相容性blood compatibility 组织相容性tissue compatibility 混炼milling, mixing 素炼mastication 塑炼plastication 过炼dead milled 橡胶配合rubber compounding 共混blend 捏和kneading 冷轧cold rolling 压延性calenderability 压延calendaring 埋置embedding 压片performing 模塑molding 模压成型compression molding 压缩成型compression forming 冲压模塑impact moulding, shock moulding 叠模压塑stack moulding 复合成型composite molding 注射成型injection molding 注塑压缩成型injection compression molding 射流注塑jet molding 无流道冷料注塑runnerless injection molding 共注塑coinjection molding 气辅注塑gas aided injection molding 注塑焊接injection welding 传递成型transfer molding

液晶高分子材料的现状及研究进展.doc

液晶高分子材料研究进展 肖桂真，纺织学院，1030011063 摘要：高分子液晶是近年来迅速兴起的一类新型高分子材料，它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀率、低收缩率、耐化学腐蚀的特点。本文综述了液晶高分子材料的发展历史，结构及性能，详细介绍了液晶高分子材料的种类以及在各个领域的应用，和液晶高分子材料的潜在发展前景。 关键词：功能高分子材料；液晶高分子材料；研究；应用 0前言 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。功能高分子材料之所以具有特定的功能，在合成或天然高分子原有力学性能的基础上，再赋予传统使用性能以外的各种特定功能（如化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分类性能等）而制得的一类高分子。一般在功能高分子的主链或侧链上具有显示某种功能的基团，其功能性的显示往往十分复杂，不仅决定于高分子链的化学结构、结构单元的序列分布、分子量及其分布、支化、立体结构等一级结构，还决定于高分子链的构象、高分子链在聚集时的高级结构等，后者对生物活性功能的显示更为重要。高分子液晶材料是近年来研究较多的一种功能高分子材料，它是介于液体和晶体之间的一种中介态，具有独特的结构与性能。 1高分子液晶的发展 1.1液晶的发现 液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。液晶的发现可以追溯到1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer发现，把胆甾醇苯酸脂(Ch01．esteryl Benzoate，C6 H5C02C27 H45．简称CB)晶体加热到145．5℃会熔融成为混浊的液体，145．5℃就是该物质的熔点，继续加热到178．5 ℃，混浊的液体会突然变成清亮的液体，而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。O.Lehnmnn经过系统地研究指出，在一定的温度范围内，有些物质的机械性能与各向同性液体相似；但是它们的光学性质却和晶体相似，是各向异性的。因此，这些介于液体和晶体之间的相被称为液晶相。 1.2液晶高分子的发展 1937年Bawden和Pirie在研究烟草花叶病病毒时，发现其悬浮液具有液晶的特性，这是人们第一次发现生物高分子的液晶特性。其后1950年，Elliott与Ambrose第一次合成了高分子液晶，溶致型液晶的研究工作至此展开。50年代到70年代，美国Duponnt公司投入大量人力才力进行高分子液晶发面的研究，取得了极大成就：1959年推出芳香酰胺液晶，但分子量较低；1963年，用低温溶液缩聚法合成全芳香聚酰胺，并制成阻燃纤维Nomex；1972年研制出强度优于玻璃纤维的超高强、高模量的Kevlar纤维，并付注实用；此后，高分子液晶的研究则从溶致型转向为热致型，在这一方面Jackson等作出了较大贡献，他们合成了对苯二甲酸已二醇酯与对羟基苯甲酸的共聚物，可注塑成型，这是一种模量极高的自增强液晶材料。 从应用领域分析，液晶高分子材料在电子电气行业中需求量最大且发展迅速，1998年可达3600 吨，平均年增长23.1 %；其次是通讯业，需求量约1540 吨，增长21.1%；工业界及运输业总需求量不到1700 吨，平均年增长率约为I1%，主要用于接插件、开关、继电

常用高分子材料汇总

常用高分子材料汇总

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常用高分子材料总结 塑料：1、热固性塑料 2、热塑性塑料：①通用塑料（五大通用塑料） ②工程塑料（通用工程塑料特种工程塑料） 工程塑料具有更高的力学强度，能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，具有较高的尺寸稳定性， 五大通用工程塑料为：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。 分 类 名称概述性能特点加工性能主要应用 酚醛树脂（PF）酚类和醛类缩聚而 成的合成树脂的总 称。最常用的是苯 酚和甲醛 力学强度高；性能稳定；坚硬耐磨； 耐热、阻燃、耐腐蚀；电绝缘性良好； 尺寸稳定性好；价格低廉；色深，难 于着色 本身很脆，成型时需排气，须加入纤 维或粉末状填料。有层压和模压 电绝缘材料（俗称电 木）、家具零件、日用品、 工艺品、耐酸用的石棉 酚醛塑料 3

热固性塑不饱和聚酯 （UP） 由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高，强度接近钢材，可用作 结构材料，可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂（影响其性能），并 加入引发剂和促进剂，可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢，大型化 工设备及管道，飞机零 部件，汽车外壳小型船 艇，透明瓦楞板，卫生 盥洗器皿、 氨 基 塑 料 脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉，是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等， 经过一定塑化工艺 制成 （UF）坚硬耐刮伤、有较好的耐电 弧性和一定的机械强度，有自熄性、 无臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛 塑料稍差，外观美丽鲜艳，耐霉菌， 制造电器开关、插座、照明器具 （MF）的吸水性比脲醛树脂要低， 而且耐沸水煮，耐热性也优于脲醛塑 料一般可在150-200℃范围内使用， 并有抗果汁、洒类饮料的沾污，密胺 餐具而出名 （UMF）制品具有优良 的耐电弧性能和很高的 机械强度，以及良好的 电绝缘性和耐热性；耐 电弧防爆电器设备配 件，要求高强度的电器 开关和电动工具的绝缘三聚氰 胺甲醛 树脂MF 脲三聚 氰胺甲 4

高分子液晶显示器

液晶(LCD)显示器 徐利 （高分101 10031062164） 摘要：液晶是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上，液晶显示器具有很高的成像质量，而且它还具有工作电压低，功耗低，体积小等特点。其发展从大致TN 型到STN型再到TFT型，下面我就从液晶发展过程，依次介绍TN—LCD，STN —LCD和TFT—LCD的结构和原理，液晶显示器所需的原材料以及液晶显示器的制造工艺流程。 关键词：液晶显示材料图形显示 LCD 结构与原理制造工艺流程应用

正文： 1、引言 液晶显示器是现在非常普遍的显示器。它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携带等优点。LCD是基于液晶电光效应的显示器件。包括段显示方式的字符段显示器件；矩阵显示方式的字符、图形、图像显示器件；矩阵显示方式的大屏幕液晶投影电视液晶屏等。液晶显示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通电时导通，使液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时，排列则变得混乱，阻止光线通过。 液晶显示原理 LCD可以说是一种光线传送技术。其原理是通过一个有源滤波器来调整固定强度的背景光线穿过液晶，从而使液晶板上可以显示出不同的图形。通过对白色光线的简单过滤，得到红、绿、蓝的基本原色，这就能构成显示的基本元素——象素。 大多数液晶材料在自然状态下都是一种分子化合物。液晶按照分子结构排列的不同分为三种：粘土状的Smectic液晶，细柱形的Nematic液晶和软胶胆固醇状的Cholestic液晶。这三种液晶的物理特性各不相同，而第二类的细柱形的Nematic液晶最适于用来制造液晶显示器。 液晶分子会沿着一条中轴平行的排列。为了可以控制分子的列队让他们保持一定的顺序，人们让液晶分子依附于更大一些的沟槽状板的表面。液晶分子可以沿着沟槽滑动，在接触到沟槽的表面后会沿着沟槽的方向顺序排列。因此如果沟槽之间紧密的平行，那么液晶分子的列队也可以紧密的平行。 LCD就像三明治一样，液晶夹在两块精细的沟槽板之间，两个沟槽的方向互相保持90度的垂直。如果其中一个沟槽面板中的沟槽是按照南北方向并行排列的，那么与它相对应的另一快沟槽板中的沟槽就是按照东西方向并行排列的。在两块沟槽板中的液晶层被强破扭曲为90度排列。光线可以穿过分子队列和被扭曲90度的液晶层。

液晶高分子材料的类型

液晶高分子材料的类型，结构特点，主要应用领域及其发展 趋势 摘要：对液晶高分子材料的类型，结构特点进行重点介绍，并对其的应用领域与发展趋势进行介绍与展望。 关键词：液晶高分子材料，高分子材料，新型高分子液晶材料， 引言：液晶高分子材料是近十儿年迅速兴起的一类新型高分子材料，它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能，作为液晶白增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层，被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景，使得液晶高分子材料成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。 我国液晶高分子研究始于20世纪70年代初，1987年在上海召开的第一届全国高分子液晶学术会议标志着我国高分子液晶的研究上了一个新的台阶。此后，全国高分子液晶态学术会议每两年召开一次，共召开了8次。1994年在北京召开IUPAL国际液晶高分子会议，20世纪80年代周其凤等提出了新的甲壳型液晶高分子的概念并从化学合成和物理性质等角度给出了明确的结论，得到了国内学者的关注。而北京大学在该研究一直处于领先地位，已成功合成了上百个具有不同化学结构的甲壳型液晶高分子，并从不同的视角对其结构和性质开展了研究。 1.1液晶的发现 液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。液晶的发现可以追溯到1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer发现，把胆甾醇苯酸脂(Ch01．esteryl Benzoate，简称CB)晶体加热到145．5℃会熔融成为混浊的液体，145．5℃就是该物质的熔点，继续加热到178．5 ℃，混浊的液体会突然变成清亮的液体，而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。

高分子液晶材料

高分子液晶材料 一.高分子液晶概述 1.過渡中間態:外觀呈現液體物質的流動性,但仍保留著晶態物質的有 序性且在物理性質上呈現各向異性稱為過渡中間態(Mesophase). 2.液晶物質(Liquid crystals):在溶液或熔融狀態下兼有晶體和液體部 份性質的物質. 單體液晶(monomer liquid crystals) 3.液晶: 高分子液晶(polymer liquid crystals) 4.液晶按形態分類: a.向列型液晶相液晶(nematic liquid crystal): 液晶分子剛性部分之間相互平行排列,但是其重心排列無序,只保 持著一維有序性. 液晶分子在沿其長軸方向可以相對運動,而不影響晶相結構,故 其在外力作用下可以非常容易沿著此方向流動,是三種晶相中 流動性最好的一種液晶. b.近晶型晶相液晶(smectic liquid crystal): 此液晶分子剛性部份相互平行排列,並構成垂直於分子長軸方 向的層狀結構.此液晶層內分子可以沿著層面相對運動保持其 流動性.

c. 膽甾醇型液晶(cholesteric liquid crytal): 構成液晶的分子基本是扁平型,依靠端基的相互作用,彼此平行排弄列成層狀結構,其長軸與層面平行. 5. 按形成液晶的條件分類: a.溶液型液晶(lyotropic liquid crystral):液晶分子在溶解過程中 在溶液中達到一定濃度時形成有序排列,產生各向異性特征構成 液晶;當溶解的是高分子時稱為溶液型高分子液晶。 b.熱熔型液晶(thermotropic liquid crystal):三維各向異向的晶體 在熔融過程中不完全失去晶體特征,保持一定有序性構成液晶; 同樣當晶體為高分子時稱為熱熔型高分子液晶。 二. 溶液型高分子液晶之結構、性能及應用 溶液型高分子液晶是液晶高分子在另外一種分子體系中進行的有 序排列,根據液晶高分子中剛性部分在聚合物中的位置將此分為 側鏈型和主鏈型液晶高分子。 相列型液晶結構 近晶型液晶結構 膽甾醇型液晶結構

1生活中常见合成高分子材料

11、生活中常见合成高分子材料 [考点解析] 天然高分子（如棉花、羊毛、淀粉、纤维素、蛋白质） 1 ．高分子材料 ,聚乙烯）橡胶、塑料、纤维 2．常见合成高分子 [典例分析]例1．不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层，用不粘锅烹烧菜肴时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是（ ）。 A ．不粘锅涂层为新型有机高分子材料，商品名为 “特氟隆” B ．聚四氟乙烯的单体是不饱和烃 C ．聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76% D ．聚四氟乙烯的化学性质较活泼 解析：聚四氟乙烯仍属于传统的三大合成材料之一——塑料，它的单体是四氟乙烯，属于不饱和卤代烃；其氟元素的质量分数 ；化学性质稳 定，广泛应用于炊具，商品名为“特氟隆”。答案：C 例2．塑料的主要成分是___________，热塑性塑料的特点是___________，热固性塑料的特点是___________。人们根据需要制成了许多特殊用途的塑料，如___________塑料、___________塑料、___________塑料等，其中___________塑料在宇宙航空、原子能工业和其他尖端技术领域将发挥重要的作用。 答案：合成树脂；加热到一定温度可软化甚至熔化，可以反复加工，多次使用；一旦加工成型，就不会受热熔化；工程；增强；改性；工程 分析：了解几种常见塑料的品种、性能及用途。

[自我检测] 1．汽车轮胎的主要成分是（）。 A．塑料B．纤维C．复合材料D．橡胶 2．下列物质不属于塑料的是（）。 A．有机玻璃B．聚四氟乙烯C．电木D．白明胶 3．下列塑料可作耐高温材料的是（）。 A．聚氯乙烯B．聚四氟乙烯C．聚苯乙烯D．有机玻璃 4．丁列物质属于天然纤维的是（）。 A．粘胶纤维B．木材C．丙纶D．涤纶 5．制作VCD、DVD光盘的材料和装修用的“水晶板”，都是有机玻璃。它属于( )。 A．合成材料B．复合材料C．金属材料D．无机非金属材料6．下列有关高分子材料的表述不正确 ．．．的是（）。 A．棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料 B．塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等是合成高分子材料 C．高分子材料是纯净物 D．不同高分子材料在溶解性、热塑性和热固性等方面有较大的区别 7．下列对一些塑料制品的叙述中，不正确的是（）。 A．塑料凉鞋可以热修补，因为制作材料具有热塑性 B．聚乙烯塑料可反复加工多次使用 C．因为塑料制品易分解，塑料制品废弃可采用深埋处理 D．酚醛塑料制品如电木插座不能进行热修补，是因为酚醛塑料不具有热塑性 8. 下列不属于新型有机高分子材料的是（）。 A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．丁苯橡胶9．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是（）。 A．分离工业废水，回收废液中的有用成分 B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒 C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能 D．海水的淡化 10．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。按用途分可分为结构材料、功能材料等；按化学组成和特性又可分成四类，请将下列物质的标号填在相应的空格中： A. 水泥B．半导体材料C．塑料D．超硬耐高温材料E．陶瓷F．普通合金 G．合成橡胶合成纤维H．玻璃 ⑴属于传统无机非金属材料的有；⑵属于新型无机非金属材料的有； ⑶属于金属材料的有；⑷属于高分子材料的有。

高分子材料及其简称

史上最全高分子材料及其简称 高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料。 高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。 天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。 合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。 合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能——较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。 高分子材料按应用分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 高分子材料按应用功能分类 按照材料应用功能分类，高分子材料分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类。

通用高分子材料指能够大规模工业化生产，已普遍应用于建筑、交通运输、农业、电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料。这其中又分为塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等不同类型。 特种高分子材料主要是一类具有优良机械强度和耐热性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亚胺等材料，已广泛应用于工程材料上。 功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分离膜、导电材料、医用高分子材料、液晶高分子材料等。 一、通用塑料 1.PE 中文名称 英文简称 低密度聚乙烯 LDPE 中密度聚乙烯 MLDPE 高密度聚乙烯 HDPE

线性低密度聚乙烯LLDPE 茂金属聚乙烯 mPE 乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 超高分子量聚乙烯UHMWPE 氯化聚乙烯 CPE 乙烯-降冰片烯共聚物COC 极低密度聚乙烯ULDPE 交联聚乙烯 PEX

高分子液晶

高分子液晶 高分子液晶是一种新型高分子材料,具有强度高、模量大的特点。液晶是某些小分子有机化合物或某些高分子在熔融态或在液体状态下,形成的有序流体,既具有晶体的各向异性,又具有液体的流动性,是一种过渡状态,这种中间态称为液晶态，处于这种状态下的物质称为液晶，高分子液晶材料即为一类新型的特种高分子材料,已经以纤维、复合材料和注模制件等应用于航空、航海和汽车工业等部门。 液晶就是液态和晶态之间的一种中间态,它既有液体的易流动特性,又具有晶体的某些特征。各向同性的液体是透明的,而液晶却往往是浑浊的,这也是液晶区别于各向同性的液体的一个主要特征。液晶之所以混浊是因为液晶分子取向的涨落而引起的光散射所致,液晶的光散射比各向同性液体要强达100万倍[3]。总之,液晶科学获得了许多重要的发展,研究领域遍及物理、化学、电子学、生物学各个学科,发展成了液晶化学、分子物理学、生物液晶及液晶分子光谱等重要学科[5]。 高分子液晶具有独特的性能: (1)在电场和磁场中,高分子液晶排列取向所需的电场强度或磁场强度要比低分子液却大的多,热致性液品的热转变温度高,而粘度大。 (2)奇偶性,所胃奇偶性是指在介晶态的TM,TN,△S,△H随柔性间隔的不同存在着奇低偶高的现象。不仅主链上有奇偶性效应,而侧链也有奇偶性效应。 (3)高分子液晶的流变行为高分子液晶的流变行为对聚合物材料的应用影响很大。如粘度是温度的函数,而且在某一温度下,粘度变小。粘度对剪层影响较大在低剪切速度下,偏离牛顿流体液品的有序性降低一粘度随分子准的增加,粘度下降。 (4)液品相的转变:在一定浓度,液晶转变温度随聚合度的增长而升高。在各向同性挤剂中,聚合物浓度下降,则相转变温度也下降。在一定温度下,聚合度越大,则介晶相出现的临界浓度越低。 (5)液品的电光效应.所谓电光效应是指液晶在电场的作用下产生光学的变化,具体如下:相畴的形成,电场可引起向列相,液晶产生威廉姆士相畴;动态散射,液晶中的离子,交变电场作用下对液晶分子施以作用下,随电压增大而增大,当超过弹性界限时就产生湍流;宾一主相互作用液晶中存在其它各向异性分子时施加电场,两者进行相互影响的运动排列[6]。 高分子液品的介电性能和导电性能液晶介电各向异性特征是决定液晶分子在电场中行为的主要参数。液晶介电各向异性决定于液晶分子结构中所含有的永久偶极矩和分子极化度,沿分子轴极化度,如大于垂直分子轴的极化度,则得到正介电各向异性液晶,反之得到负电各向异性液晶[7]。 高分子液晶的研究进展及应用 3.1. 纤维素液晶[ 9-10] 1976年,D G Gary首次报道了纤维素液晶的衍生物—羟丙基纤维素,分子量为105,它的2% ～5%水溶液能形成具有彩虹色彩,强烈双折射和旋光性的胆甾型液晶溶液。纤维素衍生物在如水、乙酸、丙酮等多种溶剂中都能形成液晶相。在偏光显微镜下可以观察到液晶溶液的多种织构,如圆盘织构、条纹织构、平面织构、假各向同性织构和指纹织构等。这些织构的存在与溶液的温度、浓度等外界条件有很大的关系。另外,还可以观察到多种向错结构。含纤维素衍生物的胆甾型液晶高分子复合物的合成使电子显微镜、原子显微镜等在研究胆甾型液晶精细结构上得到应用,这使得胆甾型液晶结构的研究达到了更为微观的层次。由于纤维素的液晶溶液可仿制高强度高模量的新型高分子复合材料,且对于半刚性链高分子液晶相的研究是一个很好的模型化合物。所以,我们要开发更多性质更好的液晶纤维素产品,如高强高模纤维、高性能纤维素液晶复合材料、高性能纤维素液晶分离膜及特殊光学材料。3.2.甲壳素类液晶[11-13]