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作为工程材料的液晶聚合物在结构上有什么特点
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解决时间 2022-06-28 14:54
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  • 2022-05-13 19:06
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  • 继续敷衍丶空白旳日子°
  • 2022-05-06 21:24
简述液晶聚合物的结构、性能和应用
   


       液晶是某些物质的晶体在熔融或溶液状态下,失去固体刚性,形成的似晶体排列的有序的流体,有小分子液晶和高分子液晶。高分子液晶也称液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer,LCP),是新型的高分子材料,与其它有机高聚物材料相比,LCP具有较为独特的分子结构和热行为。 

  LCP的分子通常为刚性结构,分子链长径比大,似呈棒状,主体结构部分称为液晶基元,是导致LCP具有液晶特性的根本,另外结构上附带一个小的柔性烷烃链,以促使液晶流动,再有分子上的极性基团保证了液态下分子的有序排列,受热熔融或被溶剂溶解后可形成一种兼具有固体和液体部分性质的过渡中间态—-液晶态。在液晶态下,分子排列呈一维或二维的远程有序,即分子排列在位置上显示无序性,但在分子取向上仍有一定程度的有序性,表现出良好的各向异性。 

  LCP按液晶聚合物分子的排列形式及有序性的不同,可大致分为三种不同的结构类型:(1)向列型液晶,液晶分子刚性部分平行排列,而重心排列无序,保持一维有序性,液晶分子沿其长轴方向可移动,不影响晶相结构,易流动、易取向;(2)近晶型液晶,是所有液晶中最接近结晶结构的,分子刚性部分由于其极性官能团之间的强烈作用而平行排列,构成垂直于分子长轴方向的层状结构,具二维有序性。此种液晶表现在各个方向上都是较粘滞的;(3)胆甾型液晶,由于此液晶物质中许多为胆甾醇衍生物之故而得名,其分子特点是依靠端基的相互作用平行排列成层状结构,长轴与层面平行,在相邻两层之间,由于伸出平面外的光学活性基团的作用,分子长轴取向依次规则地旋转一定角度,形成螺旋面结构,此类液晶可使反射的白光发生色散而呈现彩虹般颜色。而按形成液晶的方式分类,LCP有热致液晶聚合物(TLCP)和溶致液晶聚合物(LLCP)之分。也有按液晶基元键接在聚合物大分子主链、侧链或主侧链上均有的情况,将LCP分为主链型、侧链型或复合型三种。此外,含有液晶基元的高分子网状聚合物被称作交联型液晶聚合物。 

  溶致液晶聚合物LLCP,溶解于溶剂中,在一定浓度下才能呈现液晶性,大多数主链为芳香族聚酰胺,通常难以熔融加工,只能溶解于某些特殊溶剂用于制备高强度、高模量和耐高温的高性能纤维或涂料。 

  热致液晶聚合物TLCP,因加热使聚合物熔融而呈现某种有序排列而出现液晶态,大部分是芳香族聚酯系的主链型聚合物(或共聚物),近年来,已有非聚酯类的聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚氨酯系、聚醚系及聚酰亚胺系等TLCP产品。这类材料具有优异的耐热、难燃、耐药品性,可挤出或注射成型,且流动性好,线膨胀系数小,成型收缩率低,成型加工性能好;产品具有高强度、高模量和自增强性能,突出的耐热性能,优异的耐冷热交变性能,优良的耐腐蚀性、阻燃性、电性能。 

  由于TLCP的优异性能,在电子电气工业、通讯、汽车工业、化工、医药工业与医疗设备中已开始大量应用,如用于制造接插件、集成电路插座、印刷电路板、电子元件封装材料、化工装置的部件、泵与阀部件、蒸馏塔的填料、汽车发动机零部件和接触燃油的零部件、光纤包覆材料、飞机上的零部件等。热致液晶高分子还可以与热塑性树脂共混使用,利用液晶高分子的优异性能,对热塑性树脂进行改性,使之高性能化,另一方面与工程塑料共混可以降低LCP的成本。
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  • 1楼华傲真实自我
  • 2022-04-24 21:24
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