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高分子液晶的结构与特点

1、液晶态的概念

➢某些物质受热熔融或被溶剂溶解

后，仍部分保持着晶体结构的有

序排列，形成一种兼有部分晶体

和液体性质的过渡状态，这种中

间状态称为液晶态。

➢处在这种状态的物质称为液晶。

2、液晶的分子结构特征

➢具有刚性的分子结构且长径比1，分子呈棒状或近似

棒状—液晶基元，是液晶各向异性必需的结构因素。

➢分子间具有强大的分子间力（凝聚力），在液态下仍

能维持分子的某种有序排列。

➢分子结构中必须具有一定的柔性部分（例如烷烃链）

以利于液晶分子的流动。

液晶基元大致分为三种不同的类型，可用我国的餐具命名。

1.筷型(Nematic)：棒状，长宽比（长和直径之比）大于4。

2.碟型or盘型（Discotic）：平面状。

3.碗型（Bowlic）-曲面片状。

2nm

CHCN

511

RR

5CB

2.5nm

R=

H2n+1CnCOORR

H2n+1CnOCHOCHNCH

0.5nm349

H2n+1CnOCOORR

H2n+1CnCOOMBBA

3、液晶形成方式：

溶致液晶（lytropic)

液晶物质溶于溶剂，在一定浓度范围内呈现液

晶态的物质。如核酸，蛋白质，芳族聚酰胺PBT,

PPTA(Kevlar)和聚芳杂环PBZT,PBO。

热致液晶（thermotropic)

液晶物质加热熔融，在一定温度范围内呈现液

晶态的物质。如共聚酯，聚芳酯Xydar,Vector,

Rodrum。

压致液晶

通过施加压力使结晶物质在流动态下呈现有序

结构的物质。不含液晶基元的PE在高压下会出

现液晶相。

4、液晶的结构类型

根据分子的排列方式和有序性不同，液晶有三

种不同的结构类型：

近晶型，向列型和胆甾型。

近晶型（Smectic）

➢棒状分子依靠官能团提供的垂直于分子长轴方

向上的分子间作用力互相平行排列，形成层状

结构。

➢层片内分子的长轴垂直于(或倾斜一定角度)层片

平面，分子排列保持着二维有序。

➢分子可以在层片内活动但不能来往于各层之间。

层与层之间可以相互滑移，而