高分子液晶材料的研究、應(yīng)用及發(fā)展

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1、高分子液晶材料的研究、應(yīng)用及發(fā)展xxx(xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx)摘要：高分子液晶是指具有液體的流動性和晶體的各向異性的液晶介態(tài)的高分子化合物，是不同于固相和液相的一種中介相態(tài)。綜述了液晶的發(fā)現(xiàn)過程、形成機制及分類。介紹了高分子液晶材料的特點，并對液晶在各個領(lǐng)域的應(yīng)用研究和潛在性能進展作了簡要的闡述。關(guān)鍵詞：高分子液晶研究應(yīng)用發(fā)展PolymerLCDmaterialsresearch，applicationanddevelopmentWenzhengkai(SchoolofChemistryEngineering＆Material，Dali

2、anPolytechnicUniversity，Dalian116034，China)Abstract:PolymerLCDreferstotheliquidityandcrystalswithliquidofanisotropicLCDinterfacestatesofmacromolecular，isdifferentfromthecomplicatedgeometry.aliquidphaseanintermediary.Reviewsthediscoveryprocess，liquidcrystalformationmechanismandclas

3、sification.Introducesthecharacteristicsofpolymericliquidcrystals，andmaterialliquidcrystalinvariousapplicationsresearchandpotentialperformancecautious.thepapersummarized.Keywords：PolymerLCDresearchapplicationdevelopment引言液晶的發(fā)現(xiàn)最早可追溯到1888年，奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾在做加熱丹甾醇苯甲酸酯結(jié)晶的實驗時發(fā)現(xiàn)。第二年。德國物理學(xué)家萊曼通

4、過偏光顯微鏡發(fā)現(xiàn)這種材料具有雙折射現(xiàn)象，并提出了“液晶”這一學(xué)術(shù)用語，現(xiàn)在人們公認這兩位科學(xué)家是液晶領(lǐng)域的創(chuàng)始人。液晶高分子材料發(fā)展較晚，但目前已成為液晶中最令人關(guān)注的領(lǐng)域，世界各國都加大投入了圍繞研究與開發(fā)液晶高分子系列產(chǎn)品的力量。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，特別是宇航、導(dǎo)彈、航海和汽車工業(yè)的發(fā)展，高速和超重負載輪胎及復(fù)合材料的要求與日俱增，開發(fā)具有高強度高模量、耐輻射、耐化學(xué)腐蝕、耐高溫等特種高分子材料已成為重要的研究課題。高分子液晶材料即為一類新型的特種高分子材料，已經(jīng)以纖維、復(fù)合材料和注模制件等應(yīng)用于航空、航海和汽車工業(yè)等部門。本文就高分子液晶的歷史發(fā)展、

5、研究現(xiàn)狀、實際應(yīng)用和未來研究方向進行了簡單說明。1.高分子液晶的發(fā)展和性質(zhì)液晶是某些物質(zhì)在熔融態(tài)或在溶液狀態(tài)下形成的有序流體的總稱。液晶的發(fā)現(xiàn)可以追溯到1888年，奧地利植物學(xué)家FReinitzer發(fā)現(xiàn)，把膽甾醇苯酸脂(Chol2esterylBenzoate，C6H5CO2C27H45，簡稱CB)晶體加熱到145.5e會熔融成為混濁的液體，145.5e就是該物質(zhì)的熔點。繼續(xù)加熱到178.5e，混濁的液體會突然變成清亮的液體，而且這種由混濁到清亮的過程是可逆的。OLehmann經(jīng)過系統(tǒng)地研究指出，在一定的溫度范圍內(nèi)，有些物質(zhì)的機械性能與各向同性液體相似；但

6、是它們的光學(xué)性質(zhì)卻和晶體相似，是各向異性的。因此，這些介于液體和晶體之間的相被稱為液晶相【1】。30年代人們對液晶現(xiàn)象曾廣泛研究過一段時間，但由于生產(chǎn)力水平低，未能得到應(yīng)用。直至60年代中期，由于微電子工業(yè)、航空工業(yè)、激光、微波、超聲波、全息照象、核磁共振和氣液色譜等新技術(shù)的迅速發(fā)展，要求使用一些對低能量激勵有靈敏響應(yīng)的介質(zhì)，使液晶有了用武之地。1967年R.Williams發(fā)表了液晶的電光效應(yīng)后，液晶應(yīng)用倍受關(guān)注，研究遍及各個領(lǐng)域。60年代后期液晶的研究也擴展至高分子領(lǐng)域。低分子液晶的發(fā)展至今已有近百年的歷史，獲得了深入的研究和廣泛的應(yīng)用。高分子液晶的發(fā)

7、展還為時久?？茖W(xué)家們最早觀察的高分子液晶是神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)單元脊髓液，它由磷脂和醇所組成。1937年Bawden和Pirie在煙草的馬賽克病毒的懸浮液中發(fā)現(xiàn)了液晶行為。五十年代Elliott和Robinson等人又先后發(fā)現(xiàn)合成多肽也具有液晶性質(zhì)。七十年代高強高模芳香族聚酞胺纖維問世，液晶紡絲技術(shù)的應(yīng)用，標志著高分子液晶的研究進人了一個新的階段。七十年代中期熱致聚醋液晶的出現(xiàn)，又開辟了高分子液晶的新領(lǐng)域?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多剛性和半剛性鏈的高分子，某些柔性鏈高分子和不少生物高分子均具有液晶行為。人們發(fā)現(xiàn)由剛性棒狀直型結(jié)構(gòu)的單體聚合而成的大分子具有同低分子液晶類似的

8、各向異性，這種大分子表現(xiàn)為高度的有序性，其熔體或溶液能夠以某種方式