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液晶高分子学 院： 化学工程学院 专 业 班 级：材料化学专业材料121班学 生 姓 名：王晋华 学号：2012121454 时 间 日 期：2015年4月23号 液晶高分子摘要：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，它具有高分子量和高分子化合物的特性；又有液晶相所特有的分子取向序和位置序。高分子量和液晶序的有机结合，赋予高分子液晶独特的性能。【1】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。【2】 关键词：液晶高分子 高性能 大分子液晶引言：本文论述了高分子液晶这一近年来新兴的高分子材料的发展历史，结构，应用，以及他们之间的相互关系。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】高分子液晶是由较小相对分子质量液晶基元键合而成的,这些液晶基元可以是棒状的;也可以是盘状的;或者是更为复杂的二维乃至三维形状;甚至可以两者兼而有之;也可以是双亲分子【4】。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。 正文：作为一类全新的高性能材料。大分子液晶在现在高分子领域内占有重要地位。从高分子凝聚态物理的角度来看，高分子液晶的液晶态更是丰富多彩，奥妙无穷。高分子液晶将高分子的非晶态和晶态，稀溶液和溶液，以及干分子本体有机的结合在一起，使人们对高分子的凝聚态物理作出更加全面、更加深入的了解。从1950年首次发现合成高分子多肽溶液的液晶至今不过50年。从1977年在美国召开第一次高分子液晶学术会议至今也不过20余年。但是，高分子液晶的研究成就十分显著，发展速度是许多重要科技领域无可比拟的，发展潜力也是巨大的。【5】特性 1、取向方向的高拉伸强度和高模量 绝大多数商业化液晶高分子产品都具有这一特性。与柔性链高分子比 较，分子主链或侧链带有介晶基元的液晶高分子，最突出的特点是在外力场中容易发生分子链取向。因而即使不添加增强材料，也能达到甚至超过普通工程材料用百分之十几玻纤增强后的机械强度，表现出高强度高模量的特性。如Kevlar的比强度和比模量均达到钢的十倍。 2、突出的耐热性由于液晶高分子的介晶基元大多由芳环构成，其耐热性相对比较突出。如Xydar的熔点为421，空气中的分解温度达到560，其热变形温度也可达350，明显高于绝大多数塑料。 3、很低的热膨胀系数 由于具有高的取向序，液晶高分子在其流动方向的膨胀系数要比普通工程塑料低一个数量级，达到一般金属的水平，甚至出现负值。 4、优异的阻燃性 液晶高分子分子链由大量芳环构成，除了含有酰肼键的纤维而外，都特别难以燃烧，燃烧后产生炭化，表示聚合物耐燃烧性指标极限氧指数(LOI)相当高。【6】应用 举例 电子电器领域：接线板、线圈骨架、印刷电路板、集成电路封装和连接器，此外还用作磁带录象机部件、传感器护套和制动器材。 汽车和机械工业领域：汽车发动机内各种零部件，特殊的耐热、隔热部件和精密机械、仪器零件。 航空航天领域：L CP由于具有耐各种辐射以及脱气性极低，人造卫星的电子部件，而不会污染或干扰卫星中的电子装置，还可模塑成飞机内部的各种零件。此外还有：显示及记忆材料，光纤通讯等 介绍两种具体应用 1 大家都熟悉的 聚合物液晶显示屏是利用向列型液晶在电场作用下的快速相变反应和表现出的光学特点制成的。把透明体放在透明电极之间,当施加电压时,受电场作用的液晶前体迅速发生相变,分子发生有序排列成为液晶态。当有序排列部分失去透明性而产生与电极形态相同的图像，根据这一原理可以制成数码显示器电光学快门、广告牌及电视屏幕等显示器件。 2 新功能材料 由液晶高分子制成的膜材料较强的选择渗透性,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(460nm)光照射下,钾离子(+)会发生可逆扩散,因此它可用于人工肾脏和环境保护工程。 【7】 分类：（1）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，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。 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。 （2）热熔型主链高分子液晶 其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。良好的热尺寸稳定性； 透气性非常低； 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。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。 2、侧链型高分子液晶侧链型高分子液晶是指介晶基元处于聚合物侧链上的一类高分子液晶。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。 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。 （1）溶液型侧链高分子液晶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）热熔型侧链高分子液晶在全息照相和光学透镜等方面有十分乐观的应用前景。 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，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。总之,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。液晶高分子由于其区别于其它高分子材料的流变性能、各向异性以及良好的热稳定性、优异的介电、光学和机械性能,以及它的抗化学试剂能力、低燃烧性和极好的尺寸稳定性可以肯定,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【8】。参考文献：【1】 金日光,华幼卿.高分子物理.北京:化学工业出版社,2000:55【2】 青岛大学报.2000年,第三期十五卷,24-27【3】 王良御,廖松生.液晶化学.北京:科学出版社,1988.13.【4】 周其凤,王新久. 液晶高分子.科学出版社 ,1994（P.63).【5】 殷敬华,莫志深. 现代高分子物理学. 科学出版社,2001:96