簡述液晶聚合物的結構、性能和應用

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???????液晶是某些物質的晶體在熔融或溶液狀態下，失去固體剛性，形成的似晶體排列的有序的流體，有小分子液晶和高分子液晶。高分子液晶也稱液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)，是新型的高分子材料，與其它有機高聚物材料相比，LCP具有較為獨特的分子結構和熱行為。?　　LCP的分子通常為剛性結構，分子鏈長徑比大，似呈棒狀，主體結構部分稱為液晶基元，是導致LCP具有液晶特性的根本，另外結構上附帶一個小的柔性烷烴鏈，以促使液晶流動，再有分子上的極性基團保證了液態下分子的有序排列，受熱熔融或被溶劑溶解后可形成一種兼具有固體和液體部分性質的過渡中間態—－液晶態。在液晶態下，分子排列呈一維或二維的遠程有序，即分子排列在位置上顯示無序性，但在分子取向上仍有一定程度的有序性，表現出良好的各向異性。?　　LCP按液晶聚合物分子的排列形式及有序性的不同，可大致分為三種不同的結構類型：(1)向列型液晶，液晶分子剛性部分平行排列，而重心排列無序，保持一維有序性，液晶分子沿其長軸方向可移動，不影響晶相結構，易流動、易取向；(2)近晶型液晶，是所有液晶中最接近結晶結構的，分子剛性部分由于其極性官能團之間的強烈作用而平行排列，構成垂直于分子長軸方向的層狀結構，具二維有序性。此種液晶表現在各個方向上都是較粘滯的；(3)膽甾型液晶，由于此液晶物質中許多為膽甾醇衍生物之故而得名，其分子特點是依靠端基的相互作用平行排列成層狀結構，長軸與層面平行，在相鄰兩層之間，由于伸出平面外的光學活性基團的作用，分子長軸取向依次規則地旋轉一定角度，形成螺旋面結構，此類液晶可使反射的白光發生色散而呈現彩虹般顏色。而按形成液晶的方式分類，LCP有熱致液晶聚合物(TLCP)和溶致液晶聚合物(LLCP)之分。也有按液晶基元鍵接在聚合物大分子主鏈、側鏈或主側鏈上均有的情況，將LCP分為主鏈型、側鏈型或復合型三種。此外，含有液晶基元的高分子網狀聚合物被稱作交聯型液晶聚合物。?　　溶致液晶聚合物LLCP，溶解于溶劑中，在一定濃度下才能呈現液晶性，大多數主鏈為芳香族聚酰胺，通常難以熔融加工，只能溶解于某些特殊溶劑用于制備高強度、高模量和耐高溫的高性能纖維或涂料。?　　熱致液晶聚合物TLCP，因加熱使聚合物熔融而呈現某種有序排列而出現液晶態，大部分是芳香族聚酯系的主鏈型聚合物(或共聚物)，近年來，已有非聚酯類的聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚氨酯系、聚醚系及聚酰亞胺系等TLCP產品。這類材料具有優異的耐熱、難燃、耐藥品性，可擠出或注射成型，且流動性好，線膨脹系數小，成型收縮率低，成型加工性能好；產品具有高強度、高模量和自增強性能，突出的耐熱性能，優異的耐冷熱交變性能，優良的耐腐蝕性、阻燃性、電性能。?　　由于TLCP的優異性能，在電子電氣工業、通訊、汽車工業、化工、醫藥工業與醫療設備中已開始大量應用，如用于制造接插件、集成電路插座、印刷電路板、電子元件封裝材料、化工裝置的部件、泵與閥部件、蒸餾塔的填料、汽車發動機零部件和接觸燃油的零部件、光纖包覆材料、飛機上的零部件等。熱致液晶高分子還可以與熱塑性樹脂共混使用，利用液晶高分子的優異性能，對熱塑性樹脂進行改性，使之高性能化，另一方面與工程塑料共混可以降低LCP的成本。 ? ?

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標簽：聚合物液晶作為液晶聚合物