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高分子液晶

姓名周翔宇张野张洪洋班级15高加331学校常州轻工职业技术学院
定义：高分子液晶属溶致性液晶、热致性液晶，其聚集状态类似于晶体又类似于

液体。
分类：在一定条件下能以液晶形态存在的高分子。与其他高分子相比，

具有液晶相所特有的分子取向序和位置序；与小分子液晶相比，又有

高分子量和高分子的特性。

1.按液晶的形成条件，可分为溶致性液晶、热致性液晶、压致型

液晶、流致型液晶等等。

2.按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型

液晶。主链型液晶和侧链型液晶中根据致晶单元的连接方式不同又有

许多种类型。

3.按形成高分子液晶的单体结构，可分为两亲型和非两亲型两

类。两亲型单体是指兼具亲水和亲油（亲有机溶剂）作用的分子。非

两亲型单体则是一些几何形状不对称的刚性或半刚性的棒状或盘状

分子。

跟小分子相比，高分子液晶的特殊性：

①热稳定性大幅度提高；

②热致性高分子液晶有较大的相区间温度；

③粘度大，流动行为与—般溶液显著不同。

4.按分子排列的形式和有序性分：近晶型、向列型、胆甾型

结构：在常见的液晶中，致晶单元通常由苯环、脂肪环、芳香杂环等

通过一刚性连接单元（X，又称中心桥键）连接组成。构成这个刚性
连接单元常见的化学结构包括亚氨基（－C=N－）、反式偶氮基（－

N=N－）、氧化偶氮（－NO=N－）、酯基（－COO－）和反式乙烯基（－

C=C－）等。

在致晶单元的端部通常还有一个柔软、易弯曲的基团R，这个端

基单元是各种极性的或非极性的基团，对形成的液晶具有一定稳定作

用，因此也是构成液晶分子不可缺少的结构因素。常见的R包括

—R’、—OR’、—COOR’、—CN、—OOCR’、—COR’、

—CH=CH—COOR’、—Cl、—Br、—NO2等。

性能1.高分子沸点比较高,所以其液晶产品适用温度广.

2.小分子液晶由于分子结构较小,容易自由旋转,首尾颠倒,形成我们

常说的晶液态,会造成性能不稳定.

3.电场通过时,高分子的大分子基团会形成一定的阻抗作用,就是

‚格里格拉现象‛,这些阻抗作用会使调节更加精确,误差更小.

应用：（一）高强度高模量材料；（二）在数字及图像显示方面的应

用；（三）在信息储存方面的应用；（四）温度的显示；（五）气体的

检测；（六）浅层肿瘤的诊断；（七）生物性液晶高分子。

详细介绍：

1，高拉伸强度和高模量的纤维

液晶高分子主链或侧链带有介晶基元，在外力作用下容易沿分子链取

向，取向获得高拉伸强度和高模量，特别适用于制作高强度工程塑料。

如:芳族聚酰胺型Kevlar纤维的比强度和比模量均达到钢的10倍;

阿波罗登月飞船软着陆降落伞带就是用kevlar29制备的;Kevlar纤
维还可用于防弹背心,飞机、火箭外壳材料和雷达天线罩等。

2.分子复合材料

将具有刚性棒状结构的主链型高分子液晶材料分散在无规线团结构

的柔性高分子材料中，即可获得增强的分子复合材料。3.信息存储介

质

带有信息的激光束照射液晶存储介质时,局部温度升高,液晶聚合物

熔融成各向同性的液体,从而失去有序度。激光束消失以后,又凝结

成为不透光的固体,信号被记录。液晶高分子用于存储显示寿命长、

对比度高、存储可靠、擦除方便,因此有极为广阔的发展前景。

4.精密温度指示材料

向列型液晶和胆甾型液晶的混合物呈平行并顺次扭转的螺旋结构,

而且其螺距随温度变化而发生显著变化。被测物体的表面温度若有变

化,液晶分子排列的螺距即发生变化,偏振光的旋转角度也随之发生

变化,因而返回光的强度也会发生变化。人们利用此现象制造出微温

传感器。

5.高分子液晶显示材料

在电场作用下高分子液晶具有从无序透明态到有序非透明态的转变

能力,在理论上可以与用显示器件。但目前尚未进入实际应用阶段

(高分子液晶黏度较大，相对于小分子响应速度太慢)。

6.功能液晶高分子膜

液晶态具有低黏性、高流动性、易膨胀性和有序性的特点，特别是在

电、磁、光、热、力场和pH改变等作用下，液晶分子将发生取向和
其他显著变化，使液晶膜比高分子膜具有更多的气体、水、有机物和

离子透过通量和选择性。液晶膜具有原材料成本较低、使用方便、易

大面积超薄化和力学强度大等特点。液晶膜作为富氧膜、烷烃分子筛

膜、包装膜、外消旋体拆分膜、人工肾脏、控制药物释放膜和光控膜

将获得十分广泛的应用。

7.生物性液晶高分子

细胞膜中的磷脂可形成溶致型液晶;构成生命的基础物质DNA和RNA

属于生物性胆甾液晶,它们的螺旋结构表现为生物分子在机械力场

下，只需要20％的应变就足以得到取向均一的液晶弹性体。液晶弹

性体无论在理论上还是在实际上都具有重要意义。具