Червеобразные нематики

Червеобразные нематики (ЖК полимеры с мезогенными группами в основной цепи) [c.24]

Единичная длина //,, которая придает выражению (2.16) смысл частоты , не может быть определена в рамках нашего простого метода. Полное решение задачи о червеобразном нематике [c.40]

В данной главе были рассмотрены особенности конформационного строения гребнеобразных ЖК полимеров, обусловленные конкуренцией между энтропией полимера и мезоген-ным порядком как нематического, так и смектического типов. Основная цепь гребнеобразного нематического полимера, обладающего хоть какой-либо гибкостью, стремится принять форму статистического клубка. Эта тенденция находится в противоречии с ориентационным порядком, возникающим в системе жестких нематических элементов, входящих в саму основную цепь или в присоединенные к ней боковые группы. Это противоречие существует уже в червеобразных нематиках, однако у гребнеобразных полимеров имеется дополнительная особенность. Гибкие развязки соединяют боковые группы с основной цепью таким образом, что эти группы могут оспаривать право на преобладающую роль в нематическом упорядочении. Это создает условия для образования как минимум трех различных нематических фаз, которые затем конкурируют друг с другом и с изотропной фазой, в результате чего возникают сложные фазовые диаграммы. Мы рассмотрели некоторые из них с целью прояснения на отдельных примерах возникающую в системе конкуренцию. Ограничение на выход из плоскости основной цепи в случае смектических гребнеобразных полимеров также приводит к уменьшению энтропии цепи и вызывает ее сопротивление накладываемым ограничениям. Частичное восстановление энтропии цепи обсуждается в разделе, посвященном смектическим гребнеобразным полимерам. Наконец, соображения об изменении энтропии, формы цепи и нематического порядка используются для описания твердых тел (нематических эластомеров). Рассмотрена феноменологическая и [c.51]

Перед тем как рассмотреть упорядочение в гребнеобразных полимерах, имеет смысл дать описание трех основных свойств таких систем — энтропии полимера, ориентационного нематического порядка и комбинации этих двух характеристик, существенных при описании основной цепи (нематические гибкие цепи). Таким образом мы дадим объяснение стремлению полимера к неупорядоченному состоянию, рассмотрим модели типа Майера — Заупе для ориентационно упорядоченных стержней и предложим модели для червеобразных нематиков (полу-гибкоцепных полимеров без боковых групп). [c.20]

Результаты, полученные в моделях Майера — Заупе и червеобразной цепи существенно упрощают проблему нематиче ского упорядочения. При этом реальные значения параметра порядка в точке перехода отклоняются от полученных универсальных значений. Существуют различные мнения о причинах таких отклонений, причем две возможные из них сводятся к влиянию флуктуаций на фоне постоянного среднего поля и к влиянию стерических факторов. Тем не менее эти подходы дают хорошее качественное описание, и мы будем пользоваться ими в дальнейшем, объединяя традиционные и червеобразные нематики в модели гребнеобразных полимеров. [c.26]

При исследовании нематического упорядочения в гребнеобразном полимере следуем рассматривать двухкомпонентную систему, состоящую из основной цепи и боковых групп, и учитывать их взаимное влияние. Взаимодействие между боковыми группами (постоянная va), а также между участками основной цепи (Ув) рассмотрено выше в разделе, посвященном обычным и червеобразным нематикам, и соответствующие модели будут использованы в дальнейшем в неизменном виде. Что касается взаимодействия между боковыми группами и основной цепью, то оно состоит из двух частей. С одной стороны, жесткие участки в боковых цепях и в основной цепи стремятся ориентироваться параллельно в соответствии с общими принципами нематического упорядочения. В то же время гибкие развязки , соединяющие боковые мезогенные группы с основной цепью, всегда имеют ограниченную гибкость и в зависимости от конкретного молекулярного строения (например, числа СНг-груип) могут разворачивать боковые группы перпендикулярно основной цепи, что ослабляет тенденцию к нематическому упорядочению. Перчек и другие высказали даже предположение о возможности микрорасслоения в системе, если развязки являются достаточно длинными, а мезогенные группы А и В несовместимы друг с другом (гл. 3). Мы будем описывать оба конкурирующих эффекта с помощью константы взаимодействия Vm-При этом положительные значения i m указывают на то, что тенденция к нематическому упорядочению превалирует над влиянием развязок, а отрицательные значения соответствуют обратной ситуации (см. дальнейшее обсуждение в разд. 2.4). По-прежнему обозначим параметры порядка боковых групп и основной цепи a = соответственно. Тогда потенциалы среднего поля U для боковых групп и основной цепи можно записать в следующем обобщенном виде, учитывающем перекрестное взаимодействие [c.27]

Анализ простых и червеобразных нематиков показывает,, что если подсистемы А и В не взаимодействуют (Ут=0) при некоторой объемной доле хо, то боковые группы и основная цепь упорядочиваются независимо друг от друга при температурах кТк = а,22урА и Й7 в=0,388 (1—х)иве// . При этом температура Гд соответствует результату теории Майера — Заупе, а Гв — результату, полученному в простой модели ЖК полимера (разд. 2.3.3). В соответствии с приведенным выше определением мы включили длину I в параметр е, в результате чего появилась величина e/i. Такое определение следует работе Ренца и Уорнера [7]. Упорядочение в рассматриваемой системе определяется в основном подсистемой с более высокой температурой перехода Гд или Тв. Таким образом, отношение TaITb = xvaH(l—%)vBe/l характеризует типы возможных фаз. При этом знак параметра определяет, какая именно фаза будет наблюдаться в гребнеобразном полимере. В результате [c.29]

Переход в нематическую фазу для червеобразной модели очень напоминает аналогичный переход в классических нематиках, однако существенная разница состоит в том, что предсказанное значение энтропии перехода в расчете на персистентную длину в основной цепи ЖК полимера (Д5=1,69й) оказывается значительно более высоким [17]. Такие значения можно ожидать для полимерных систем и они, по-видимому, качественно соответствуют экспериментальным данным, собранным в обзоре Лакхарста [18], хотя при этом и остаются систематические количественные вариации А5 при изменении длины гибких развязок в основной цепи. Такие детали не могут быть описаны в рамках червеобразной модели, так как в ней гибкость распределена вдоль цепи. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология