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3.根据形成液晶的条件
热
固体
冷
液晶
固体
+溶剂 液晶
- 溶剂Biblioteka 热冷 +溶剂 - 溶剂
液体 液体
溶液型液晶(lyotropic liquid crystal)（溶致液晶）
液晶分子在溶解过程中在溶液中达到一定浓度 时形成有序排列，产生各向异性特征。
热熔型液晶(thermotropic liquid crystal)（热致液晶）
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(3)胆甾醇型液晶(cholesteric liquid crystal)
构成液晶的分子基本是扁平型的， 依靠端基的相互作用，彼此平行 排列成层状结构。它们的长轴与 层面平行，而不是垂直。
分子的长轴取向在旋转360度以 后复原，两个取向度相同的最近 层间距离称为胆甾醇型液晶的螺 距。
这类液晶可使被其反射的白光发生色散，透射光发生偏 转，因而胆甾醇型液晶具有彩虹般的颜色和很高的旋光 本领等独特的光学性质，
刚性部分只保持着一维有序性， 液晶分子在沿其长轴方向可以相 对运动，而不影响晶相结构。因 此在外力作用下可以非常容易沿 此方向流动，是三种晶相中流动 性最好的一种液晶。
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(2)近晶型晶相液晶(smectic liquid crystal) 通常用符号S表示。
在这类液晶中分子刚性部分互相 平行排列，并构成垂直于分子长 轴方向的层状结构。在层内分子 可以沿着层面相对运动，保持其 流动性；这类液晶具有二维有序 性。由于层与层之间允许有滑动 发生，因此这种液晶在其粘度性 质上仍存在着各向异性。
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一、高分子液晶的分类与命名
1．根据液晶分子特征分类
柔性部分多由可以自 由旋转的σ键连接起 来的饱和链构成。
形成液晶的物质分子通常由刚性和柔性两部分组成。
刚性部分多由芳香和 脂肪型环状结构构成
主链型高分子液晶：
大多为高强度、高模量材料。 侧链型高分子液晶：也称梳状液晶。
大多为功能性材料。 5
根据刚性部分的形状结合所处位置还可以分成如下几种类型：
在常见的液晶中这种刚性结构通常 由两个苯环，或者脂肪环，或者芳 香杂环，通过一个刚性连接部件(X) 连接组成。
CN
常见的X：
NN
NO N
R
X
R1
COO
C C 12
2.影响聚合物液晶形态与性能的因素 内在因素：分子结构、分子组成和分子间力。
外在因素： 环境温度和环境组成。
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第二节 高分子液晶的性能分析与合成方法
高分子液晶的合成主要基于小分子液晶的高分子化，即 先合成小分子液晶，或称液晶单体，再通过共聚、均聚 或接枝反应实现小分子液晶的高分子化。
一、溶液型侧链高分子液晶
当溶解在溶液中的液晶分子的浓度达到一定值时，分子在 溶液中能够按一定规律有序排列，呈现部分晶体性质，此 时称这一溶液体系为溶液型液晶。当溶解的是高分子液晶 时称其为溶液型高分子液晶。
分类符号
α β γ ζ ε
φ
κ
结构形式
名称
纵向型 垂直型
星型 盘型
注释 如聚酯类液晶 如含有硅氧烷链的聚酯
常带有旋光特性
梳状或E型 盘型梳状
反梳状
如三苯基衍生物可构成 刚性盘
可构成近晶型液晶
θ
平行型
λ
混合型
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ψ
结合型
σ
网型
通常为弹性体
ω
双曲线型
具有特殊的电学性质
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2．按液晶的形态分类 液晶的形态也称液晶相态结构，是指液晶分子在形成 液晶相时的空间取向和晶体结构。 (1)向列型晶相液晶(nematic liquid crystal) 用符号N来表示。
单体液晶（monomer liquid crystals，MLCs）
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液晶的发现
1888年，奥地利植物学家菲德烈莱尼泽（Friedrich Reinitzer）在加热安息香酸胆固醇脂（cholesteryl benzoate）时发现这种物质在145℃融解，但却呈现混浊 的糊状，而在179℃时突然变为透明液体。由于其特殊的 性质，莱尼泽拜访李曼并深入研究，证实其为一种具结 晶性的液体，两人便命名这种物质为Liquid Crystal，即 液态结晶的意思。莱尼泽和李曼被誉为液晶之父。
第四章 液晶高分子材料
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1
第一节 液晶高分子概述
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液晶（liquid crystals）：具有与晶体一样的各向异 性，同时又具有液体的流动性。
聚合物液晶（Polymer Liquid Crystals，PLCs）： 将小分子液晶连接成大分子，或者将它们连接到 一个聚合物骨架上，并且仍设法保持其液晶特征， 我们称这类物质为聚合物液晶。
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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。
1.溶液型侧链高分子液晶的合成
对侧链型高分子液晶的合成主要通过在亲水一端或亲 油一端进行聚合反应。
a型
b型
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(1)a型液晶的合成
① 加聚反应：在液晶单体亲油一端连接乙烯基，通过乙 烯基的聚合反应实现高分子化，高分子化后的主链为 聚乙烯。聚合一般通过热引发(采用偶氮异丁腈引发 剂)，或者使用光化学引发(采用2，2二甲氧基—2—苯 基苯甲酮作光敏剂)，反应机理是自由基历程。
聚 合反应 CH2 CH(CH2)8COOH
CH CH2 ｎ CH2(CH2)7COOH
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② 接枝共聚 17
③ 缩聚反应 18
2．溶液型侧链聚合物液晶的晶相结构与性质
溶液型高分子液晶 在溶液中通常可以 形成三种晶相，即 近晶相的层状液晶 (lamellar)、向列型 六角型紧密排列液 晶(hexagonal)和立 方晶相液晶(cubic)。
与没有高分子化的小分子液晶相比，高分子液晶形成液晶的浓度
范围和温度范围更宽，稳定性更好。
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
子膜材料和胶囊。
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二、溶液型主链高分子液晶
溶液型主链高分子液晶的刚性结构位于聚合物骨架的主链上。 主要应用在高强高模纤维和薄膜的制备。
三维各向异性的晶体在加热熔融过程中，不完全 失去晶体特征，保持一定有序性构成的液晶。
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二、高分子液晶的分子结构与性质
1．高分子液晶的化学结构
能够形成液晶的物质通常在分子结构中具有刚性部分。从外 型上看，刚性部分通常呈现近似棒状或片状，这是液晶分子 在液态下维持某种有序排列所必须的结构因素。在高分子液 晶中这些刚性部分被柔性链以各种方式连接在一起。