Жидкокристаллические сополимеры

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИН ИЗ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СОПОЛИМЕРА С [ОБК]=60% (МОЛ.) [c.175]

В зависимости от особенностей упаковки цепных молекул различают лиотропные и термотропные полимерные жидкие кристаллы [53]. Лиотропное жидкокристаллическое состояние наиболее характерно для жесткоцепных полимеров, способных к весьма специфическому фазовому расслоению. Жидкие кристаллы этого типа обычно представляют собой двух- или трехкомпонентные системы, различающиеся по типу структур на слоистые, стержневидные и кубические. В термотропном жидкокристаллическом состоянии обычно находятся линейные блок-сополимеры и гребнеобразные полимеры. Их термодинамически устойчивое мезоморфное анизотропное состояние занимает промежуточное положение по отношению к твердой и жидкой фазам. [c.30]

В гелях гребнеобразных полимеров и блок-сополимеров обычно образуются лиотропные жидкокристаллические структуры следующих типов нормальные, обращенные (гексагональные и кубические), ламелярные и складчатые [58]. Структура геля блок-сополимера при изменении его состава может меняться в пределах одной и той же морфологии, а при изменении соотношения блоков происходит переход от одной морфологии к другой (сфера — цилиндр — ламель). Термотропные жидкокристаллические полимеры, характеризующиеся самопроизвольно возникающей анизотропией физических свойств, образуются только при их нагревании или охлаждении. [c.31]

ЛИШЬ первый из компонентов активно способствует возникновению внутримолекулярного жидкокристаллического порядка. Это позволяет изучать основные закономерности в образовании и изменении ориентационно-полярного порядка в макромолекулах путем варьирования состава статистического сополимера. [c.110]

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА БЛОК-СОПОЛИМЕРОВ [c.206]

Жидкокристаллическая структура блок-сополимеров [c.207]

Настоящая глава будет ограничена рассмотрением систем блок-сополимер — растворитель, в которых обнаруживаются периодические регулярные структуры жидкокристаллического типа. В табл. 1 и 2 даны обозначения блоков и блок-сополимеров. [c.207]

Сухие сополимеры являются предельным случаем (с=1) жидкокристаллических систем. Поскольку они были объектом двух недавних обзоров [4, 5], в настоящей главе будут рассмотрены только некоторые частные аспекты поведения блок-сополимеров, непосредственно связанные с мезофазами. [c.208]

В настоящей главе, изложенной в стиле монографии, собрана информация, разбросанная по различным научным журналам, о жидкокристаллическом порядке в блок-сополимерах. Сделан достаточно полный обзор экспериментального материала по изучению жидкокристаллического порядка в блок-сополимерах различного типа с щирокой вариацией природы блоков и методов изучения структуры блок-сополимеров. [c.208]

Проблема локализации растворителя в блок-сополимерах уже упоминалась в разд. П.А и И.Б. Теперь будут рассмотрены три различных метода, которые используются для изучения локализации растворителя в жидкокристаллических структурах сополимеров. [c.220]

В случае жидкокристаллических систем блок-сополимеры следует подразделять на два класса в зависимости от влияния концентрации растворителя на структуру [49]. [c.222]

К первому классу относятся сополимеры, тип структуры которых не изменяется с концентрацией растворителя, т. е. сополимеры, в которых структура сохраняется вплоть до концентраций растворителя порядка 40—45%. При таких разбавлениях жидкокристаллическая структура исчезает. К этому классу относятся сополимеры С-Б, Б-С-Б, С-Б-С, С-И, С-И-С, Б-МС и Б-ВН. Для сополимера в растворе в растворителе для блока А, когда содержание блока В в них увеличивается, наблюдаются следующие структуры кубическая, гексагональная, ламеллярная, обратная гексагональная и обратная кубическая (табл. 8). Если в растворителе набухают блоки обоих типов (например, сополимеры С-И и С-И-С в толуоле), то нельзя провести различие между гексаго- [c.222]

Принятое выше предположение не объясняет, почему для сополимеров первого класса не наблюдаются структурные превращения в зависимости от концентрации. Когда увеличивается разбавление, структура переходит непосредственно от периодической твердой фазы в дисперсию агрегатов [3]. Два типа поведения объясняются, очевидно, существованием различных сил взаимодействия между цепями макромолекул, зависящих от природы блоков. Это объяснение подтверждается тем фактом, что полиморфизм наблюдается в случае чередования звеньев с полярными или соединенными водородными связями группами. Таким образом, при концентрации растворителя около 40% наблюдается разрушение жидкокристаллической структуры или изменение структуры в зависимости от величины взаимодействия между полимерами и растворителями различной природы. [c.224]

Если жидкокристаллические структуры могут быть получены растворением сополимера в мономере (стироле, винилацетате, метилметакрилате), то они могут быть превращены и в твердые вещества путем полимеризации мономера при облучении ультрафиолетовым светом или действии перекиси (например, [3]). Рентгенограммы малоугловой дифракции показывают, что структурный тип остается неизменным до и после полимеризации растворителя. Вопрос заключается в том, каково влияние полимеризации растворителя на геометрические параметры. Рис. 14 (Б-С-Б 343/ММА), рис. 15 (Б-С-Б 374/стирол) и рис. 16 (С-Б-С 36Ь]ММА) дают ответ на этот вопрос. Анализ этих графиков показывает, что полимеризация растворителя вызывает уменьшение характеристических па- [c.228]

Рис. VIII.6. Температурная зависимость логарифма динамического модуля упругости (Ig ) образцов жидкокристаллического сополимера ПЭТФ/ПБК, содержащего 60 % (мол.) п-окси-бензойной кислоты, вырезанных под различными углами к направлению экструзии.

Рис. VII 1.7. Зависимость тангенса угла механических потерь от температуры для ориентированного образца жидкокристаллического сополимера ПЭТФ ОБК, содержащего 60 (мол.) /1-оксибензойной кислоты,

Из термотропных жидкокристаллических сополимеров могут быть получены волокна, обладающие высокой степенью ориентации. Ранее мы упомянули о волокнах из ароматических полиамидов, получаемых формованием из жидкокристаллических растворов. Однако, несмотря на то, что свойства этих материалов очень хороши, формование из расплавов представляется более предпочтительным. А в этом отношении хорошее соотношение свойств дают описываемые жидкокристаллические сополиэфиры. Компоненты, которые могут быть использованы в этих материалах, включают различные ароматические и циклоароматические дикарбоновые кислоты, замещенные гидрохиноны и другие ароматические гликоли. После формования волокно термообрабатывают, в результате чего существенно увеличивается прочность и модуль упругости. Термообработку ведут вблизи точки плавления и включает она определенную последовательность температур, проходимых материалом. Это иллюстрируется для полимера со следующей химической структурой, известного из патентной литературы [7] [c.179]

По фазовому состоянию не содержащие наполнителей (ненаполненные) ТП м. б. одно- и двухфазными аморфными, аморфно-кристаллическими и жидкокристаллическими. К однофазным аморфным ТП относятся полистирол, полиметакрилаты, полифениленоксиды, к-рые эксплуатируются в стеклообразном состоянии и обладают высокой хрупкостью. По св-вам им близки стеклообразные аморфно-кристаллич. ТП, имеющие низкую степень кристалличности (менее 25%), напр, поливинилхлорид, поликарбонаты, полиэтилентерефталат, и двухфазные аморфные ТП на основе смесей полимеров и привитых сополимеров, напр, ударопрочный полистирол, АБС-пластики, состоящие из непрерывной стеклообразной и тонкоднспергир. эластичной фаз. Деформац. теплостойкость таких ТП определяет т-ра стеклования, лежащая в интервале 90-220 °С. [c.564]

В плане количественных оценок проблема решается проше в случае мезогенов в боковых цепях. Нетрудно вычислить длину подвеса, обеспечиваюшую возможность контактпрования мезогенов даже в сополимерах, где мезогены подвешены не к. каждому повторяюшемуся звену [30]. В этом случае возникновение локального термотропного жидкокристаллического порядка возможно даже на уровне изолированной макромолекулы [30, 247], что, естественно, отражается на ее жесткости и других свойствах. В принципе, в таких макромолекулах воз.можны внутрицепные переходы первого рода, отличные от перехода клубок — глобула или кооперативного перехода спираль — клубок. [c.360]

К. Садрон получил мезоморфный (жидкокристаллический) гель путем растворения дифильного блок-сополимера полистирола и полиоксиэтилена в селективных растворителях. При этом блоки полиоксиэтилена как бы выпадают из раствора на себя , образуя слои гибкоцепных пластинчатых кристаллов, напоминающие жидкие, а полистирольные участки дают аморфную прослойку (см. рис. 65). Если в качестве растворителя использовать стирол, а затем проводить полимеризацию в мягких условиях, можно фиксировать жидкокристаллическое состояние (это очень существенно, так как интервал работы жидких кристаллов ограничен температурной областью их существования) и получить полимерные системы с необычными оптическими, электрическими и механическими свойствами Аналогичные системы, вероятно, удастся при- [c.449]

Эксперимент показывает, что двойной блок-сополимер в низкомолекулярном растворителе, растворяющем лишь одну из цепей, образует кубическую, гексагональную ламеллярную, обратную гексагональную и обратную кубическую жидкокристаллические структуры. Области существования различных лиотропных жидкокристаллических структур в растворах блок-сополимера в низкомолекулярном растворителе, растворяющем одну Из цепей, показаны на рис. 4.18, где приведены данные по определению жидкокристаллической структуры растворов двухблочных сополимеров полиме-тилметакрилата-полигексилметакрилата в ацетонитриле (который используется как растворитель для блоков полиметилметакрилата) в зависимости от содержания низкомолекулярного растворителя в растворе при различных соотношениях длин двух цепей в блок-сополимере. [c.90]

В последнее время изучение жидкокристаллического порядка в полимерах все в большей степени привлекает внимание многих исследователей. По-видимому, одна из основных причин этого явления кроется в возможности использования нематического состояния концентрированных растворов некоторых жесткоцепных полимеров для получения материалов с высокими механическими свойствами (гл. 4). Однако следует иметь в виду, что область проявления мезоморфных свойств в полимерных системах этим, хотя и важным, примером далеко не ограничивается. Так, в последние годы получило развитие другое направление — синтез и исследование полимеров на основе гибкоцепных гребнеобразных молекул с мезогенными боковыми группами (гл. 3). Несмотря на то что перспективы технического использования таких полимеров пока ще не вполне ясны, изучение их по ряду причин следует считать важным. Не менее широко известны работы по изучению морфологий блок-сополимеров, в концентрированных растворах и гелях которых наблюдаются структуры, аналогичные жидкокри--сталлическим (гл. 6). Заманчивой перспективой практического использования таких систем я1вляется возможность создания материалов, сочетающих свойства эластомеров и пластиков. [c.5]

Результаты исследований жидкакристаллических структур блок-сополимеров в некоторых растворителях опубликованы в работах [149—158]. В отличие от низкомолекулярных жидкокристаллических структур и структур, описанных выше, в этих случаях наблюдаются структуры, образованные не отдельными молекула- [c.51]

МИ или их сегментами, а большими надмолекулярным доменами различных составов и концентраций растворителя. Из-за размеров доменов структуры исследовались методами электронной микроскопии и малоугловой дифракции рентгеновских лучей. Были определены величина и форма структур и расположение в них доменов, Установлено, что возможны ламеллярная, гексагональная и кубическая упаковки. Истинная природа надмолекулярного жидкокристаллического порядка определяется составом сополимера и концентрацией полимерного раствора. К числу изученных систем относятся сополимеры стирола и бутадиена, стирола и полиокси-этилена, стирола и диена, бутадиена и у ензил-Ь-глутамата. Жидкокристаллический порядок в блок-сополимерах подробно описан в гл, 6. [c.52]

Кривая 2 на рис. 31 соответствует зависимости (37), которая количественно описывает имеющиеся экспериментальные данные (точки). Полученный результат непосредственно показывает, что в рассматриваемом случае отклонение от линейности в зависимости оптической анизотропии сополимера от его состава олреде-ляется не различием в гибкости основной цепи компонентов, а различием в анизотропии их мономерных звеньев, т. е. способностью одного из компонентов к образованию внутримолекулярного жидкокристаллического порядка. Вероятно, сходным механизмом объясняется и нелинейность зависимости константы Керра от состава сошолимёра, которая была показана на рис. 30 (кривая 1). [c.112]

Блок-сополимеры обладают широким диапазоном оригинальных свойств, большинство из которых связано с их способностью образовывать жидкокристаллические структуры. Чтобы понять образование таких упорядоченных структур, следует вспомнить, что склонность мыл и вообще липидов давать мезофазы связана с их дифпльным характером, который обусловлен присутствием в молекуле двух частей с различными свойствами — гидрофильной и гидрофобной. В случае липидов, например, гидрофильная часть образована полярной головкой, а гидрофобная — углеводородной цепью [1]. [c.206]

Первым методом, использованным при изучении полимерных жидкокристаллических структур, был метод малоугловой дифрад-ции рентгеновских лучей [2]. Это объясняется большим числом работ [1, 14] по данному вопросу, проведенных в Страсбурге на мезофазах мыла, а также молекулярным сходством (присутствие гидрофобной и гидрофильной частей) между мылами, особенно аркопалами, и блок-сополимерами полистирола — полиоксиэтиле-на. Именно эти сополимеры были изучены первыми, и на них были распространены типы структур, установленные для мезофаз мыл (ламеллярная, цилиндрическая и кубическая). [c.209]

Основными факторами, управляющими геометрическими параметрами жидкокристаллических структур, являются концентрация, природа и полимеризуемость растворителя, температура, молекулярный вес сополимера, число блоков, их относительное расположение и химическая природа. [c.225]

Изучение систем-хополимер — растворитель с различными концентрациями растворителя в зависимости от температуры, выполненное методами ДСК (с непроницаемой для растворителя ячейкой) и малоугловой дифракции рентгеновских лучей, показало, что блок-сополимеры С-Б, Б-С-Б, С-Б-С, Б-МС и Б-ВН обнаруживают только один тип жидкокристаллической структуры. В зависимости от состава сополимера наблюдаются объемноцентрированная кубическая, гексагональная, ламеллярная, обратная гексагональная или обратная объемноцентрированная кубическая структуры. На рис. 17 приведен пример такой фазовой диаграммы для сополимера Б-С-Б 372. [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология