功能高分子——高分子液晶材料课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上一内容,下一内容,回主目录,返回,功能高分子材料电子教案,功能高分子材料,主讲人：王德松,Tel:81669901，88632187,2024/11/12,第八章,高分子液晶材料,一、高分子液晶材料的定义,二、高分子液晶材料的分类,三、高分子液晶材料的制备方法,四、高分子液晶材料的主要应用,五、主要参考文献,2024/11/12,一、高分子液晶材料的定义,既具有晶体分子的有序性，又具有液体分子的流动性的高分子材料叫做高分子液晶材料。,2024/11/12,一、高分子液晶材料概述,1923,年,Vorlander D,提出了高分子液晶（,polymer liquid crystals,）概念，并在实验中得到了证实。,1888,年，澳大利亚植物学家,Friedrich Reinitzer,描述了液晶态和液晶物质,1889,年，德国科学家,Otto Lehmann,提出了液晶概念。,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,（,1,）,根据液晶分子的结构特征分类,（,2,）,根据高分子液晶的形态分类,（,3,）根据液晶的成型方式分类,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,主链型高分子液晶（刚性结构在聚合物分子主 链上）,（,1,）根据液晶分子的结构特征分类,侧链型高分子液晶（刚性结构在聚合物分子侧链上），又叫做梳状高分子液晶。,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,向列型高分子液晶（,Nematic,polymer liquid crystal,）,（,2,）根据液晶分子的形态分类,近晶型高分子液晶（,Smectic,polymer liquid crystal,）,胆甾醇型高分子液晶（,Cholesteric,polymer liquid crystal,）,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,向列型、近晶型、胆甾醇型高分子液晶结构示意图,向列型液晶结构 近晶型液晶结构 胆甾醇型液晶结构,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,溶液型高分子液晶（,Lyotropic,polymer liquid crystal,）,（,3,）根据液晶的成型方式分类,熔融型高分子液晶（,Thermotropic,polymer liquid crystal,）,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,溶液型高分子液晶,溶液型主链高分子液晶,溶液型侧链高分子液晶,2024/11/12,二、高分子液晶的分类,熔融型高分子液晶,熔融型主链高分子液晶,熔融型侧链高分子液晶,2024/11/12,三、,高分子液晶的主要制备方法,溶液型侧链高分子液晶的制备,溶液型主链高分子液晶的制备,熔融型侧链高分子液晶的制备,熔融型主链高分子液晶的制备,2024/11/12,1.,溶液型侧链高分子液晶,溶液型侧链高分子液晶的两种类型：,A,型,B,型,2024/11/12,1.,溶液型侧链高分子液晶,A,型高分子液晶的制备主要有两种方法：,在液晶单体的亲油端引入可以聚合的乙烯基,通过化学接枝反应，将具有可反应基团的小分子液晶引入到柔性线性聚合物分子上，其中亲水性端远离聚合物分子主链,2024/11/12,1.,溶液型侧链高分子液晶,2024/11/12,1.,溶液型侧链高分子液晶,B,型高分子液晶的制备方法：,首先合成水溶性的聚合物，然后再与能够与之反应的长链化合物进行反应。,例如，聚丙烯酸与长链季铵盐反应制备,B,型高分子液晶。,2024/11/12,2.,溶液型主链高分子液晶,溶液型主链高分子液晶主要包括：,芳香胺类聚合物,芳香杂环类聚合物,2024/11/12,2.,溶液型主链高分子液晶,（,1,）典型聚芳香胺类高分子液晶的制备,2024/11/12,2.,溶液型主链高分子液晶,（,2,）典型聚芳香杂环类高分子液晶的制备,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,1,）均聚反应,（,2,）缩聚反应,（,3,）接枝反应,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,1,）均聚反应,自由基引发聚合反应,光引发聚合反应,离子引发聚合反应,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,1,）均聚反应,自由基引发聚合反应,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,1,）均聚反应,光引发聚合反应,在光（一般是紫外光）的作用下，某些物质分子产生自由基或离子自由基，这些自由基或离子自由基具有较高的能量，可以引发烯类单体进行均聚反应制备高分子液晶。,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,1,）均聚反应,离子引发聚合反应,例如，采用三氟化硼的醚化物为引发剂进行阳离子聚合，可以制备聚乙烯醚或聚丙烯醚骨架的高分子液晶,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,2,）缩聚反应,2024/11/12,3.,熔融型侧链高分子液晶的制备,（,3,）接枝反应,接枝反应制备侧链型高分子液晶示意图,2024/11/12,4.,熔融型主链高分子液晶,熔融型主链高分子液晶的典型制备路线,2024/11/12,四、高分子液晶的主要应用,功能膜材料和胶囊,主要用于药物定点释放和缓慢释放,2024/11/12,四、高分子液晶的主要应用,2.,高性能合成纤维,表,8-1,部分主链型高分子液晶纤维的主要力学性能,聚合物,密度,kg/m,3,摸量,E,GPa,拉伸强度,b,GPa,断裂伸长率,b,%,测定长度,mm,PpPTA,1442,91,3.47,3.4,250,PpPTA,1454,120,3.10,2.1,250,PpPTA,1440,67,3.50,4.7,100,2024/11/12,四、高分子液晶的主要应用,PpPTA,1440,140,4.09,3.0,100,PpBAT,1423,102,2.87,3.2,100,PpBAT,1433,152,2.75,2.0,100,PBO,1500,80,2.31,2.1,250,PBO,144,4.60,3.2,50,PBO,250,5.10,1.9,50,PBO,262,3.40,1.3,50,PBT,1470-1530,18,2.35,7.1,25,PBT,66,2.28,4.8,25,PBT,159,2.35,2.4,25,PBT,1540-1600,303,3.49,1.3,25,PBT,331,4.19,1.4,25,2024/11/12,四、高分子液晶的主要应用,3.,仪器设备器件,在电子工业中，制作高精确度的电路多接点接口部件。,加工成精密的注模部件，用于表面部件的连接,2024/11/12,四、高分子液晶的主要应用,4.,图形显示材料,数码显示器、电光学快门、电视屏幕和广告牌等。,2024/11/12,四、高分子液晶的主要应用,5.,热致变色材料,6.,信息储存材料,7.,色谱分离材料,2024/11/12,五、主要参考文献,1,赵文元，王亦军,.,功能高分子材料化学,.,北京：化学工业出版社，,1998,：,126-161,2,吴人洁,.,复合材料,.,天津：天津大学出版社，,2000,：,26-85,3,何天白，胡汉杰,.,功能高分子与新技术,.,北京：化学工业出版社，,2001,：,241-256,4,周其凤，王新久,.,液晶高分子,.,北京：科学出版社，,1994,2024/11/12,五、主要参考文献,5,马建标，李晨曦,.,功能高分子材料,.,北京：化学工业出版社，,2000,：,259-290,6,McArdle,C B.Side Chain Liquid Crystal Polymers.,Glasgon,and London,：,Blakie,and Son Ltd.,，,1989,7 Plate N A.Liquid Crystal Polymers.,Newyork,：,Plenum Press,，,1993,2024/11/12,作业,高分子液晶的定义,高分子液晶的分类,高分子液晶的主要用途,2024/11/12,