高分子液晶

    高分子液晶 : 高分子液晶是指具有液体的流动性和晶体 各向异性的液晶介态的高分子化合物。高分 子液晶的分类主要有四种方法: (1) 根据分 子排列形式和有序性的不同,可分为向列型、 胆甾型、近晶型和圆盘型; (2) 按照液晶形 成的条件,可分为溶致性液晶和热致性液晶; (3) 按照液晶分子骨架结构的不同,可分为 主链型和侧链型; (4) 按结构特征可分为芳 香族聚酰胺类、聚酯类、纤维素类。
溶致性液晶聚合物 (LLCP),是指在合 适的溶剂和在一定的浓度范围内形成的液晶 态聚合物,其主要合成方法有溴化联苯法、重 氮法、羟酸法和磺化物合成法等。其中磺化 物合成法具有产率高、操作简单、分离提纯 简单容易等优点。迄今为止只有Kerler是唯 一商品化的产品,它是由对苯二甲酰和对苯 二胺缩聚而得。热致性液晶聚合物 (TLCP) 是指在一定的临界温度区间 (即在固体转变 为液晶态的温度和液晶态处于普通液体的温 度),形成液晶态的聚合物。制备热致性液晶 的主要方法是高分子链和低分子液晶基的化 学键合,低分子液晶可以引入大分子主链,亦 即引入侧链,典型的热致性液晶聚合物有聚 酯、聚醚、聚二乙基硅氧烷、聚磷氮烷等。 TLCP的崛起稍晚于LLCP,80年代Dartco 公司 (现在的Amoco公司)开发成功了Xydar产品。由于它综合性能优异,能进行注塑 和挤塑加工,因此应用十分广泛。
液晶聚合物的应用目前尚处于开发阶 段,但它具有一些一般工程塑料无法比拟的 特殊性能:
(1) 具有优良的机械性能,特别是有良 好的蠕变性能,如Xydar在100℃下受3MPa 应力经100h,其蠕变性仅减少15%;
(2)具有很好的耐热性,Xydar在空气中 热分解温度为560℃,可在-50～300℃范围 内连续工作;
(3) 具有阻燃性,在火焰中表面形成一 层泡沸炭,能窒息火焰,且在空气中不燃烧;
(4) 有较一般工程塑料远为优良的化学 稳定性;
(5) 由于它刚直的大分子链结构,其熔 点一般很高,并具有很低的熔融粘度和良好 的流动性;
(6) 具有成型收缩率及线膨胀系数均很 低的特性,几乎达到一般金属水平;
(7) 有较好的电性能,厚度小时介电强 度比一般工程塑料高得多;
(8) 具有优良的成型加工性能,成型压 力低,周期短,可加工成薄壁、细长和形状 复杂的制品。
液晶聚合物的应用主要有以下几方面: 电子电器领域,如各种接插件、印刷电路、集 成电路、磁带录像机部件等、微波炉灶容器; 军用器械和航天领域,如模塑成喷气式飞机 内部用各种零件,人造卫星电子部件及高温 仪器、测控系统等; 汽车和机械领域,如替 代金属制造汽车刹车系统、照明系统以及特 殊的耐热、隔热部件等;加工设备及装置,如 替代难以加工的氟塑料和不锈钢制造泵、阀、 油井设备和计量仪器等的零部件; 其他,如 制造医疗器械、音响设备和运动器械等。
液晶聚合物工业生产的时间很短,但发 展非常迅速,目前美国有1万T/a的生产能 力,最大厂家为Amoco公司,还有日本三菱 化成、东丽和帝人公司,英国ICI,德国BASF 均有生产。