溶致液晶及其显微织构

《溶致液晶及其显微织构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、清华大学学报(自然科学版)第30卷第3期JOURNALOFTSINGHUAUNIVERSIT~Vo1．30No．3I990溶致液晶及其显微织构化学系徐寿颐●_．●，●工●，_．●●工摘要：溶致液晶是液晶的重要组成部分．通过实验，详细地研究和讨论了目●前，济致●液●●，__．晶体系中存在的主要的液晶相(hM，NL．ⅣN，Chr．及五)及其特●●征，的●显_微_．●●，_．结构。●●_．●●_．●，__．●，__．关键词：济致液晶．显微织掏，近晶相．向列相．胆甾相●，●▲●l0●●0引言溶致液晶(1yoLropicliquidcrysLaD的研究已经越来越广泛

2、地引起了人们的兴趣，这是因为它能有效地揭示生命过程中某些变化，例如，新陈代谢、发育等。同时，生命体能量、信息传递过程、光台作用等也与液晶的结构和行为有关1-i1]~溶致液晶一般是由双亲化合物与溶剂所组成的体系，这里所用的溶剂大多数为水(或重水)，也可以是有机溶剂。双亲分子含有疏水基团和亲水基团，因而溶致液晶一般可以形成层状相和六方相等，其形状如图1所示。水1水．{j()层状相()六方相图i济致液晶的结构示意图在低聚集(aggregation)数下，胶团(micelles)近似球形，随聚集数增加，胶团变成椭球形状，最鸯变成棒状或碟状。一般地说，当加入电解质时

3、，要增加离子型表面活性剂胶团的大小，而加入长链的醇时(一般为正癸醇)其作用与加入盐时相反，但可以得到较大的胶团。此外，醇还可以与胶团相结合，形成馄台胶团车文予I989年i0月26It收到62清华太学报第30卷这些添加荆影响了液晶态的形成。盐对离子型表面活性剂有很强的作用，它提高了向列相的稳定性。例如，在氯化癸基铵rDACI)和水的体系中⋯，由于NH．C1的存在，向列相的范围变得很宽。I)DAC]／NH4C]／HO的质量分数为0．45／0／0．55，相变过程为：固体14℃变为层状向列相(Ⅳ)，22℃变为粘滞各向同性相，32℃变为六方相，70℃变为各向同性相。

4、2)DACI／NHC}／H0的质量分数为O．435／0．043／0．522相变过程为：层状相35℃变为层状向列相，55℃变为各向同性相其中：Ⅳ胶团形状是碟形的，有时也称为碟状向列相。正癸醇对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和水体系中Ⅳ相和层状近晶相(用·5’表示)的形成是一个很重要的添加物。圈2为CTAB／iE癸醇／NaBr／H0的四元体系的相图，由图可见当ni~／nCT的比小于0．25左右时，体系中只存在_v相，当该比例增大时，体系中存在着Ⅳ和S相，当此比例进一步增大时．_Ⅳ相消失，体系中只存在S相。~(CTAB+iE~)／nN^B／H2O为3．173／

5、1．59／100图2CTAB／iE婺醇／NaBr／H0四元体系的相用图中：，表示各向同性相，C表示结晶，2表示两相区。由上述可见，为了研究溶致液晶的相图和相变化，可以加入盐和其它添加剂，使体系发生某些变化，从而得到新的相或某种稳定的相，以研究人们感兴趣的物理，化学特性。在溶致渡晶研究中，相的识别是非常重要的，其中最简单的方法就是使用偏光显微镜来研究各种相的特征显微织构。第3期徐寿颐：溶致液晶殛其显微织构1实验实验中所用的化学药品有。十六烷基三甲基溴化铵，由K．Radley提供t癸基氯化铵，按参考文献[6]中的方法制备。十=酸钾(KL)，由O．Melnik提

6、供，BS(BrucineSulfate)，由O．Melnik提供，重水(氧元素中。H的原子分数为99．8)，购于AIdrichChemicalCoimpany~正癸醇99，购于AIdrichChemicalCorn—pany~毛细管壁o．3miD．厚，购于VitroDynamics。实验中所用的为带有MerrierFP。加热台的Leitz偏光显微镜。样品制备：精确称量备组分并与搅拌磁子一起密封在安瓿瓶中，在水浴中(有时需加热)搅拌一星期以上，以得到均匀的体系。然后，用注射针筒将搅拌均匀的样品慢慢地注入壁厚为0．3mm的扁平毛细管中(毛细管的一端已经封死)，

7、用紫外固化胶封死另一端，在紫外灯下固化几分钟，就得到实验所需的样品。遮样制得的样品可以防止水分从样品中挥发，在几周甚至数月内，样品浓度不会变化，保证了测量的准确性。2结果和讨论-＼J2．1近晶相的显微织构近晶相(siD．ectic)随着其胶团结构的不同可以分层状近晶相和六方相，分别用S和肘米表示，其特征显微织构是大不相同的。Ⅳ厶。r／一l图3是CTAB／~癸醇。O体系的相图。~'I(CTAB+正癸醇)／D20=3．iz3／ioo，图中l，表示各向同性相，(Ⅳ+1)表示Ⅳ和，同．．时存在的两相区，(Sz+，)表示S和，同时存在的两相区。由图3可见，当”正癸醇

8、／d0nCTAB的比值大于0．27时，相图中出现了S相，随温度的升