高聚物液晶態是介乎高聚物液態（溶液或熔體）和晶態之間的一種中間狀態，稱為中介相。它既具有液態的流動性，又具有晶態的各向異性。
基本介紹
- 中文名：高聚物液晶態
- 外文名：liquidcrystallinestateofpolymers
- 發現人： A.埃利奧特和E.J.安布羅斯
- 性質：中介相、流動性、各向異性
- 用途：高聚物纖維
發現歷史,簡介,
發現歷史
1950年A.埃利奧特和E.J.安布羅斯發現了聚L-谷氨酸 γ苄酯的氯仿溶液的雙折射現象，從而開創了高聚物液晶領域的科學研究。高聚物形成液晶態的重要條件是高分子鏈的剛性。在能夠形成液晶的剛性或半剛性鏈高聚物中，有的是溶於溶劑中在其濃度達到某一臨界值時才呈現出液晶行為者,稱溶致性液晶,這類高聚物有聚肽和芳香族聚醯胺等；有的是加熱熔化後形成液晶的，稱熱致性液晶，這類高聚物有芳香族聚酯等。根據有序微區中分子鏈排列的不同，高聚物液晶又有三種可能的中介相：①向列相，剛性分子鏈之間的取向排列傾向平行於一個共同的纖維軸,而分子鏈的質量中心是無序的,在正交偏振片下呈現出線狀的圖形。芳香族聚醯胺是溶致性向列相液晶。而芳香族聚酯為熱致性向列相液晶。②膽甾相，剛性分子鏈分層排列，在每層中分子鏈互相平行排列成向列相，而相鄰的層中分子鏈的取向方向依次扭轉了一定角度而形成了螺旋形結構，並具有一定的螺距，在正交偏振片下呈現出指紋狀的圖形。聚肽類高聚物和脫氧核糖核酸等生物高分子為溶致性膽甾相液晶。③近晶相，剛性分子鏈整齊地排列成分層疊合的層狀結構，形成近似於晶體的有序結構。許多具有能形成液晶的側鏈聚丙烯酸酯和聚矽氧烷類的高聚物為熱致性近晶相液晶。
這些不同的中介相結構在外界條件（溫度、電場、磁場等）的影響下可以發生轉變。如在電場和磁場作用下，膽甾相液晶可以轉變為向列相，而在向列相液晶中加入旋光性物質時則可呈現出膽甾相特性。
60年代末，人們利用向列相高聚物液晶態的結構特性進行紡絲，製取了超高模量、高強度的高聚物纖維。
簡介
liquidcrystallinestateofpolymers
高聚物的液晶態liquid。rystallinestateofpoly-mers一種介於高聚物液態(溶液或熔體)和晶態之間的中間狀態，又稱中介相。它既具有液態的流動性，又具有晶態的各向異性。高聚物形成液晶態的必要條件是分子剛性，並有明顯的形狀各向異性和分子間相互作用的各向異性。液晶態按形成方式分為兩類:①溶於某種溶劑中，在其濃度達到臨界值以上時呈現出液晶行為，稱溶致性液晶;②隨溫度升高，晶體熔化生成的液晶，稱熱致性液晶。有些物質可以兼有溶致和熱致液晶的行為。高聚物液晶態存在3種可能的中介相:①向列相。高分子鏈只保有軸向平行的有序性，而分子鏈質心位置是無序的，在正交偏振片下通常呈現黑刷子狀紋影或細絲狀織構。它是液晶中最常見的一種，大多數主鏈型液晶性高聚物是向列相液晶。在外場作用下能形成高度取向的條帶織構是主鏈型高聚物液晶態的特性。②膽街相。分子鏈分層排列，在每層中分子鏈互相平行排列，而垂直於某種軸的不同層內，分子取向作規則的相對偏轉而形成螺形結構，有一定的螺距，在正交偏振片下呈現指紋狀特徵織構。聚膚類高聚物、纖維素及其衍生物屬膽街相液晶。在外場作用下螺距趨於無窮大而轉變為向列相，也能形成特徵的條帶織構。③近晶相。分子鏈趨於平行取向排列，分子質心處於同一平面內而呈層狀結構。按分子與層面的正交或傾斜，以及質心在平面內排布的有序性，可區分為多種近晶相變體。但對高聚物液晶，目前只觀察到SA、S。和SC等3種近晶相變體。在正交偏振片下呈現典型的織構為焦錐狀或扇形狀，多數側鏈型液晶性高聚物為近晶相液晶。根據高聚物液晶態的這些不同分子排列特徵的中介相，可以做成如超高模量高強度的Kevlar纖維、電光記錄材料和非線性光學材料等
