甲殼型液晶高分子

1、甲殼型液晶高分子摘要：甲殼型液晶高分子是近年來的一個(gè)重要的研究課題，它對(duì)我們研究液晶高分子材料提供了非常重要的作用，同時(shí)也推動(dòng)了新型材料的不斷研發(fā)。關(guān)鍵詞：液晶高分子甲殼素液晶高分子(LCP)材料是近年來研究較多的一種功能高分子，它是兼有液體和晶體兩種性質(zhì)的一種中間過渡態(tài)聚合物。LCP材料不但具有不同數(shù)量等級(jí)的機(jī)械強(qiáng)度，而且還具有很高的彈性模量，以及優(yōu)良的振動(dòng)吸收等特性；其制品還呈現(xiàn)壁厚越薄，強(qiáng)度反而越大的獨(dú)有特征；此外，LCP材料是目

2、前線性熱膨脹率最逼近金屬材料的新時(shí)代超級(jí)工程塑料，這種正處于不斷開發(fā)狀態(tài)的高分子材料，已完全超越了原有的工程塑料的概念。液晶是一種與生命科學(xué)息息相關(guān)的物質(zhì)存在相態(tài)它介于完全有序的固態(tài)和完全無序的液態(tài)之間具有部分有序性.將液晶的有序性與大分子的性質(zhì)結(jié)合可得到液晶聚合物.液晶或介晶單元可以通過兩種不同的方法嵌入聚合物中:(1)直接嵌入聚合物主鏈中形成主鏈型液晶聚合物(2)作為側(cè)基接到聚合物主鏈上形成側(cè)鏈型液晶聚合物.1978年Finkelm

3、ann等提出柔性去偶理論即在剛性液晶基元與柔性聚合物鏈之間必須引入柔性間隔基以減少它們之間的相互作用使側(cè)基的有序排列不受主鏈熱運(yùn)動(dòng)的限制.當(dāng)時(shí)這個(gè)理論在很大程度上解決了側(cè)鏈液晶高分子設(shè)計(jì)的困擾.Perce等進(jìn)一步發(fā)展了去偶理論提出如果主鏈與側(cè)基互不相容而能形成各自的微區(qū)則可實(shí)現(xiàn)高度的甚至是完全的去偶.1987年Finkelmann等利用柔性去偶理論合成了腰接型液晶聚合物并報(bào)道該類聚合物具有雙光軸向列相.同年周其鳳等提出甲殼型液晶高分子的

4、概念甲殼型液晶高分子特指一類液晶基元只通過一個(gè)共價(jià)鍵或很短的間隔基在重心位置(或腰部)與高分子主鏈相連的液晶高分子.從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看甲殼型液晶高分子類似腰接型側(cè)鏈液晶高分子因此可以通過烯類單體的鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)獲得.該類液晶高分子的物理性質(zhì)有別于側(cè)鏈液晶高分子由于側(cè)基和主鏈存在較強(qiáng)的相互作用眾多龐大的剛性側(cè)基會(huì)迫使柔性主鏈采取伸直鏈的構(gòu)象整個(gè)聚合物鏈會(huì)表現(xiàn)出一定的剛性這又與主鏈型液晶高分子相似.這些特點(diǎn)使甲殼型液晶高分子成為有別于主鏈型和側(cè)鏈

5、型的第三類液晶高分子.甲殼型液晶高分子概念的提出已有20余年目前已設(shè)計(jì)并成功合成出幾十種結(jié)構(gòu)的甲殼型液晶高分子.隨著新的聚合方法的出現(xiàn)各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的甲殼型液晶聚合物及嵌段共聚物的合成也陸續(xù)見諸報(bào)道同時(shí)關(guān)于這類液晶高分子鏈的模型的建立及液晶行為的深入研究也得到物理學(xué)界學(xué)者的鼎力支持1、（2）以柔性非液晶基元構(gòu)筑甲殼型液晶高分子研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)側(cè)基的苯環(huán)被半剛性的環(huán)己烷或環(huán)戊烷代替時(shí)如聚合物6和7(Scheme2)雖然側(cè)基不具有液晶性質(zhì)但聚合物仍

6、保持了穩(wěn)定的液晶性.為了證實(shí)這一發(fā)現(xiàn)的普遍性將其它環(huán)烷烴以同樣的方式引入到聚合物中發(fā)現(xiàn)如此構(gòu)造的高分子同樣具有穩(wěn)定的液晶性.在此基礎(chǔ)上繼續(xù)減弱側(cè)基的剛性設(shè)計(jì)并合成了聚合物8和9并詳細(xì)研究了烷基鏈長(zhǎng)度對(duì)聚合物液晶性質(zhì)的影響這些液晶高分子的相變行為與柔性側(cè)基之間的關(guān)系非常復(fù)雜已引起人們很大的興趣.2甲殼型液晶高分子PBPCS流變實(shí)驗(yàn)與剪切行為理論的分析PBPCS的流變行為比較奇特，粘度隨著溫度的升高而變大，這種現(xiàn)象可能與PBPCS因分子之間