液晶高分子及其应用

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1、塑料2004年33卷第3期液晶高分子及其应用液晶高分子及其应用X柯锦玲(北京工商大学高分子材料学院,北京100037)摘要:液晶高分子是一类较新的高分子材料,是一类大规模研究工作起步较晚的液晶材料,但由于其本身无与伦比的优点,以及与信息技术、新材料和生命科学相互促进作用,已成为世纪之交的热点之一。简要介绍了液晶高分子聚合物的类型、特性、主要应用以及液晶高分子设计的前景。关键词:液晶高分子聚合物;特性;应用;高分子设计中图分类号:TB383文献标识码:A文章编号:1001-9456(2004)03-0086-04LiquidC

2、rystalPolymersandTheirApplicationsKEJin2ling(PolymerMaterialCollegeofBeijingIndustryandBusinessUniversity,Beijing100037,China)Abstract:Asanewerfamilyinpolymermaterials,largescaledevelopmentandstudyofliquidcrystalpolymersdidnotstartuntil1970s,howeverfromtheendof20th

3、centurythdyhavebecomethehotspotsinmaterialstudyasresultsoftheirmostuniqueadvantagesandinteractionwithinformationtechnique,newmaterialsandbioscience.Thecategories,propertiesandapplicationsofliquidcrystalpolymersarebrieflyex2plained.Theprospectofliquidcrystalpolymer’

4、smolecular2structuredesignisalsorevolved.Keywords:liquidcrystalpolymers;property;application;molecularstructuredesign1引言状态下具有液晶性,可方便地注射成高强度工程结构[1]液晶是一些化合物所具有的介于固态晶体的型材及高技术制品的热致性液晶高分子(TLCP)上。三维有序和无规液态之间的一种中间相态,又称介晶1975年Roviello首次报道了他的研究成果。次年相,是一种取向有序流体,既具有液体的易流动性,又J

5、ackson以聚酯(PET)为主要原料合成了第一个具有有晶体的双折射等各向异性。实用性的热致性芳香族共聚酯液晶,并取得了专利。1941年Kargin提出液晶态是聚合物体系中的一从此,液晶高分子材料的开发得到迅猛的发展。而今,种普遍存在的状态,从此人们开始了对液晶聚合物的LCP已成为高分子学科发展的重要分支学科,由于其研究。然而其真正作为高强度、高模量的新型材料,是本身无与伦比的优点,及与信息技术、新材料和生命科在低分子中引入高聚物,合成出液晶高分子后才成为[2]学相互促进作用,已成为材料研究的热点之一。可能的。这一重大成就首

6、先归功于Flory,他在40多目前世界上实现商品化LCP的主要国家有美、年前就预言刚棒状高分子能在临界浓度下形成溶致性日、英和德国,品种也只限于作纤维、塑料。其中溶致液晶,并在当年得到了证实。到了20世纪70年代,性以Kevlar为代表,热致性品种较多,较突出的有Xy2DuPont公司著名的纤维Kevlar的问世及其商品化,开创了液晶高分子(以下称LCP)研究的新纪元。相关dar、Vectra、Ekonol、Ultrax、X7G等。Kevlar是美国液晶的理论也不断发展和完善。然而由于Kevlar是DuPont公司于1972

7、年首先实现工业化生产的溶致性在溶液中形成,需要特定的溶剂,并且在成形方面受到液晶纤维,目前的生产能力已达数万吨。主要的牌号[3]限制,人们便把注意力集中到那些不需要溶剂,在熔体有Kevlar29、49和149三种。X收稿日期:2003-11-02作者简介:柯锦玲(1980-),女,在读研究生,研究方向为高分子改性。—86—塑料液晶高分子及其应用2004年33卷第3期[1]2液晶高分子的分类3.2耐热性突出按照液晶相液晶高分子可分为:由于LCP的介晶基元大多由芳环构成,其耐热性(1)向列型液晶,液晶分子刚性部分平行排列,重相对

8、比较突出。如Xydar的熔点为421℃,空气中的心排列无序,保持一维有序性,液晶分子沿其长轴方向分解温度达到560℃,其热变形温度也可达350℃,明可移动,不影响晶相结构,是流动性最好的液晶。显高于绝大多数塑料。此外LCP还有很高的锡焊耐(2)近晶型液晶,在所有液晶中近固体晶体而得热性,如