《液晶高分子》课件

液晶高分子欢迎来到液晶高分子的奇妙世界。这门课程将带您深入探索这种独特材料的结构、性质和应用。让我们一起揭开液晶高分子的神秘面纱。课程概述1基础知识液晶定义、分类和分子结构2液晶聚合物主链型、侧链型、合成方法和性质3特性与应用相变、结构、性能和应用领域液晶的定义中间相态液晶是介于固体晶体和各向同性液体之间的一种物质状态。流动性具有液体的流动性，能够自由流动。分子有序性保持固体晶体的部分有序性，分子排列具有一定规律。液晶分类热致液晶通过温度变化产生液晶相。包括向列相、近晶相和胆甾相。溶致液晶在溶剂中形成液晶相。常见于某些聚合物溶液。两亲液晶由两亲分子在水溶液中自组装形成。如脂质体。液晶分子结构棒状分子长轴与短轴比例大，如对苯二甲酸对丁氧基苯酯。盘状分子中心为刚性核，周围有柔性链，如六苯并苯。香蕉形分子弯曲的棒状分子，可形成特殊的极性液晶相。聚合物液晶大分子结构由重复单元构成的长链分子。液晶性具有液晶相的有序排列特性。可加工性兼具聚合物的可加工性和液晶的有序性。主链型液晶聚合物1刚性单元主链由刚性单元构成。2柔性链段刚性单元间有柔性链段连接。3有序排列形成液晶相时主链有序排列。侧链型液晶聚合物主链灵活的聚合物主链。柔性间隔基连接主链和液晶基元。液晶基元侧链末端的液晶单元。液晶聚合物的合成方法1缩聚反应通过二元酸和二元醇的缩聚反应合成。2加成聚合利用含有液晶基团的单体进行自由基或离子聚合。3接枝反应将液晶基团接枝到现有聚合物主链上。液晶聚合物的性质高强度分子链高度取向，具有优异的机械强度。热稳定性耐高温，热变形温度高。低热膨胀热膨胀系数小，尺寸稳定性好。光学各向异性具有双折射性，可用于光学器件。热致液晶聚合物定义通过温度变化形成液晶相的聚合物。特点在特定温度范围内呈现液晶态，可通过热处理调控性能。应用高性能纤维、精密注塑件、电子封装材料等。光致液晶聚合物光敏性含有对光敏感的基团。相变光照下发生顺反异构化。应用光存储、光开关等。电致液晶聚合物1电场响应在电场作用下改变分子排列。2可逆性电场撤除后可恢复原状。3快速响应响应时间短，适用于显示器。液晶聚合物的相变1固态分子排列有序，运动受限。2液晶态分子部分有序，具有流动性。3各向同性液态分子完全无序，自由流动。液晶聚合物的相结构向列相分子长轴平行排列，但位置无序。近晶相分子在层内有序排列，层间无序。胆甾相分子排列呈螺旋状结构。液晶聚合物的相形态单轴相分子沿一个方向有序排列，如向列相。双轴相分子在两个方向上有序排列，如某些近晶相。蓝相具有三维周期性结构的特殊液晶相。液晶聚合物的取向外场作用利用电场、磁场或机械力。分子重排分子沿特定方向排列。性能优化提高材料的各向异性和性能。液晶聚合物的织构条纹织构分子排列呈周期性条纹状。马赛克织构呈现块状或马赛克状排列。指纹织构类似指纹的螺旋排列结构。扇形织构呈放射状排列的扇形结构。液晶聚合物的相干性分子有序性分子间具有一定的排列规律。相干长度有序排列的空间范围。性能影响影响材料的光学和电学性能。液晶聚合物的力学性能5倍拉伸强度比普通塑料高出多倍。3倍弹性模量远高于一般热塑性塑料。0.1%断裂伸长率较低，表现出脆性。液晶聚合物的热稳定性1高熔点通常超过300℃。2低热膨胀热膨胀系数接近金属。3耐热性长期使用温度可达200℃以上。液晶聚合物的电学性能低介电常数通常在2.5-3.5之间，有利于高频应用。低介电损耗在高频下仍保持低损耗，适合制作天线。高绝缘性体积电阻率高，可达10^16Ω·cm。液晶聚合物的光学性能双折射具有方向性的折射率差异，可用于偏光片。选择性反射特定波长的光被反射，产生彩色效果。光开关效应在电场作用下改变光学性质，用于显示器。液晶聚合物的加工成型1熔融纺丝制备高强度纤维。2注塑成型生产精密零件。3挤出成型制造薄膜和管材。4吹塑成型生产中空制品。液晶聚合物的应用领域电子电气印刷电路板、连接器。汽车工业轻量化零部件。航空航天高性能复合材料。医疗器械生物相容性器件。液晶显示技术液晶分子排列初始状态下螺旋排列。电场作用分子重新取向。光学变化改变透光性。图像显示形成可见图像。液晶电子纸双稳态断电后保持显示状态。低功耗仅在切换状态时消耗能量。柔性可