Образование жидкокристаллических растворов

ОБРАЗОВАНИЕ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ [c.63]

На образование жидкокристаллических растворов влияет множество факторов, в их числе следующие [c.64]

Вероятно, образование жидкокристаллического раствора связано с возможностью сохранения анизотропного молекулярного взаимодействия, определяемой размерами и конфигурацией полости локальной структуры, конфигурацией молекулярного поля в этой полости и ориентацией вектора дипольного момента и главной оси тензора поляризуемости молекулы немезогена относительно молекулярного поля. Если в растворе имеет место специфическое взаимодействие, то эти факторы следует рассматривать уже применительно к продуктам взаимодействия. [c.252]

Знание строения жидкокристаллических растворов немезоморфных веществ и особенностей межмолекулярного взаимодействия растворенного вещества с растворителем крайне необходимо для понимания закономерностей образования и свойств мезоморфных систем. В этом разделе будут рассмотрены результаты, полученные в этой области в основном методами ЯМР и ЭПР, а также спектроскопии и рентгенографии. [c.245]

Факторы, определяющие возможность образования жидкокристаллических растворов полиамидов. [c.141]

Монотонный характер зависимости т)о (с) имеет место только в области однофазных растворов. Более сложный вид функции т) (с) наблюдается, если при некоторой концентрации Сф образуется новая фаза. Такое явление типично для предельно жесткоцепных полимеров как биологического, так и искусственного происхождения, способных к образованию жидкокристаллической фазы в растворе . В этом случае зависимость т)о (с) проходит через очень резко выраженный максимум при Сф, причем Сф уменьшается с возрастанием молекулярной массы полимера (рис. 2.36). В области жидкокристаллического состояния вязкость весьма резко убывает с дальнейшим ростом концентрации во всей области составов, отвечающих существованию раствора. В таких системах Сф>Сс,т. е. образование жидкокристаллической фазы происходит в области концентрированных растворов согласно классификации, по которой достижение величины Сс определяется резким возрастанием темпа зависимости вязкости от концентрации полимера в растворе. [c.211]

Для образования анизотропных жидкокристаллических растворов в полимерах с жесткими основными цепями необходимы следующие условия [c.36]

Однако за пределами внимания обзорной и монографической литературы оказались жидкокристаллические растворы немезоморфных веществ. Только вопрос образования мезофазы в таких растворах затрагивался частично в книгах [3,4, 5] и обзоре [6]. Другие стороны проблемы жидкокристаллических растворов в литературе освещения не получили. Такое положение представляется неоправданным. Жидкокристаллическое состояние является четвертым агрегатным состоянием вещества, устойчивым при обычных условиях, и по этой причине особенности этого состояния как растворителя и свойства жидкокристаллических растворов засл>оки-вают большего внимания. Кроме того, жидкокристаллические растворы немезоморфных соединений уже в настоящее время достаточно широко [c.218]

В настоящей работе будут рассматриваться только растворы немезоморфных соединений в термотропных жидких кристаллах (системы мезоген—немезоген). В системах этого класса обычно сохраняется тип мезофазы жидкокристаллического растворителя, хотя известны и исключения, например образование холестерической, фазы в системах нематик—хираль-ный немезоген. Поэтому отнесение жидкокристаллических растворов немезоморфных веществ к лиотропным жидким кристаллам представляется неоправданным, так как в лиотропных системах тип упорядоченности очень часто определяется прежде всего составом системы. В связи со сказанным выще жидкокристаллические растворы немезоморфных веществ следует выделить в самостоятельный класс жидкокристаллических многокомпонентных систем. Системы немезоген-немезоген можно подразделить на две группы. К одной группе относятся лиотропные системы немезоген-немезоген, а к другой — термотропные системы этого типа. [c.220]

Мезофаза в жидкокристаллических растворах немезоморфных веществ образуется в определенном, характерном для каждой конкретной системы интервале температур и составов. Поэтому началом любого исследования свойств мезоморфных растворов должно быть-получение фазовой диаграммы системы мезоген-немезоген. Помимо вспомогательного, фазовые диаграммы имеют большое самостоятельное значение, так как позволяют выявить влияние строения и свойств жидкого кристалла и немезоморфного компонента на образование мезофазы и структуру раствора. Кроме того, данные фазовых диаграмм используются для проверки теоретических модельных представлений о системах мезоген-немезоген [4, гл. И]. [c.221]

Роль анизотропии формы молекулы немезогена в образовании мезофазы в жидкокристаллических растворах представляется бесспорной, учитывая ее значение для образования мезофазы индивидуальными мезогенами. [c.223]

Таким образом, хотя важность для образования мезофазы в жидкокристаллических растворах таких свойств немезоморфных соединений, как [c.227]

Образование растворов немезоморфного соединения в той или иной степени влияет на все физико-химические свойства жидкокристаллического растворителя. В этом подразделе будут рассмотрены только наиболее важные с точки зрения практического применения свойства жидкокристаллических растворов термодинамические, электрические, оптические и вязкость. [c.233]

В этих условиях существование жидкокристаллического состояния растворов оказывается термодинамически выгодным. Повышение температуры раствора приводит к плавлению жидких кристаллов — система становится изотропной, но переход этот является обратимым. Жидкокристаллическое состояние является принадлежностью не только концентрированных растворов, но и расплавов полимеров [10]. Образование жидкокристаллической фазы (мезофазы) сопровождается рядом аномалий в свойствах растворов и расплавов полимеров появлением оптической анизотропии, скачкообразным изменением вязкости. [c.77]

Для растворов аналога белков — синтетического полимера поли-у-бензил-Ь-глутамата, молекулы, которого способны переходить в некоторых растворителях в спиральную конформацию, образование жидкокристаллического состояния было показано экспериментально [35]. Таким образом, рентгенографическое обнаружение упорядоченности в растворах желатины после застудневания не может быть, к сожалению, прямым доказательством справедливости гипотезы о строении студней желатины как студней первого типа с локальной кристаллизацией. [c.193]

Повышение подвижности молекул, однако, может быть достигнуто не только увеличением температуры, но и разбавлением вещества. Как прн изменении температуры происходит фазовый переход, в результате которого система переходит в новое состояние с определенным уровнем свободной энергии, так и при введении разбавителя (растворителя) может возникнуть аналогичный фазовый переход с образованием жидкокристаллической фазы (или равновесных фаз, одна из которых является жидкокристаллической — анизотропной, а другая — аморфной, изотропной). На рис. 1.2 приведена схема фазовых переходов (диаграмма фазового равновесия) в системе, содержащей растворитель А и вещество В, способное образовывать мезофазу. Эта смесь отличается от обычных смесей двух кристаллизующихся веществ с эвтектической точкой при концентрации Сэ и температуре 7 э тем, что если для чистого вещества А по шкале температур наблюдается обычное плавление кристаллов с образованием изотропного расплава (точка Гки), то для вещества Б выше температуры плавления чистых кри-сталов происходит переход не в изотропный раствор, а в анизотропную жидкость, т. е. в мезофазу (точка Т а). Состояние мезофазы сохраняется для чистого вещества Б вплоть до точки Т , в которой исчезает анизотропия и возникает обычное, аморфное состояние расплава, как это описано выше для термотропных систем. [c.18]

Взаимное расположение жестких макромолекул в расплавах и растворах не может быть беспорядочным, как это типично для полимеров с большой гибкостью цепи. Полимерные системы с жесткими макромолекулами самопроизвольно переходят в упорядоченное (анизотропное) состояние, которое не достигает, однако, трехмерного порядка, а ограничено одно- или двухмерным упорядочением. Подробно о механизме и термодинамике подобных фазовых переходов из аморфного (или кристаллического) в жидкокристаллическое состояние будет сказано в гл. 3 и 4. Здесь же следует кратко отметить причины, обусловливающие жесткость макромолекул, поскольку это позволяет подразделить класс жесткоцепных полимеров и соответственно условия образования жидкокристаллических систем на группы, представляющие самостоятельный интерес, [c.36]

Такова качественная сторона образования жидкокристаллических систем в растворах жесткоцепных полимеров. В принципе эти же рассуждения можно отнести и к случаю возникновения упорядоченных ( организован ных ) дисперсий анизометричных частиц коллоидных размеров, например вируса табачной мозаики, кристаллитов пятиокиси ванадия и некоторых других. [c.41]

Так, проявление сегментальной подвижности макромолекул целлюлозы возможно лишь при условии присутствия хотя бы небольших количеств воды, являющейся пластификатором для этого полимера. В условиях интенсивного набухания, а также в концентрированных растворах макромолекулы природных волокнообразующих полимеров способны к самоупорядочению с образованием жидкокристаллических структур. [c.289]

Рассмотренные выше свойства не являются типичными лишь для обсуждаемого полимера, а характерны и для других полимеров, макромолекулы которых содержат в боковых цепных радикалах химические группы, способствующие образованию жидкокристаллического состояния. Действительно, аналогичные электрооптические свойства были обнаружены в растворах полинонилокси-бензамидстирола (ПНОБС) [94], основные электрооптические ха- [c.107]

В последние годы возрос интерес к синтетическим полимерам, молекулы которых обладают линейной, вытянутой конформацией в растворе или раопла ве. Такой интерес выз1ван тем, что асимметричная форма молекул необходима для образования жидкокристаллических агрегатов или мезоморфного состояния. Анизотропия вязкоупругих свойств и высокая текучесть мезофазы облегчают получение хорошо ориентированных, высокопрочных волокон и пленок. [c.182]

Попытка выяснить влияние постоянного дипольного момента немезоморфного компонента на образование мезофазы в системах производные метана (ССЦ, СНС1з, СНзЫОг, СНзСЫ)-1Уг, 1Уб была предпринята в работе [36]. Никакой корреляции между Хпред и величиной дипольного момента немезогена обнаружено не было. Аналогичная цель была поставлена нами при исследовании систем У-однозамещенные производные бензола. Полученные результаты приведены в табл. 2. И вновь не наблюдается выраженной связи между полярными свойствами, размером и формой немезоморфных соединений и их влиянием на образование мезофазы в жидкокристаллических растворах. [c.227]

Наиболее полно ориентационный порядок в жидких кристаллах и их растворах может быть описан ориентационной функцией распределения, показывающей вероятность нахождения молекулы в определенном направлении по отношению к директору. Однако такие функции для индивидуальных жидких кристаллов и тем более для жидкокристаллических растворов неизвестны. Вместо этого ориентационный порядок обычно характеризуется параметрами порядка. Единственный параметр порядка S, определяемый уравнением (1), достаточен для простейшего случая цилиндрически симметричной нематической структуры, образованной жесткими молекулами цилиндрической формы. Поскольку в действительности такие системы встречаются редко, то описание ориентационного порядка с помощью единственного параметра S является достаточно грубым приближением. [c.246]

Существует два принципиально отличных пути достижения высоких значений модулей упругости ориентированных полимеров. Первый связан с созданием в расплаве или растворе полимера вытянутых ориентированных структур. Возникновение структур происходит вслед за кристаллизацией или одновременно с ней оно может включать образование жидкокристаллической фазы. Эксперименты по экструзии расплава, проводимые при особых условиях по температуре и давлению, обеспечивают получение коротких пучков волокон (стрендов) ориентированного материала [1, 2], но они исключают любую возможность создания непрерывного процесса. Совсем недавно Пеннингс с соавт. описали метод производства сверхвысокомодульных волокон из растворов полиэтилена (ПЭ) при высоких температурах (см. гл. 1П). Получение волокон с повышенными техническими характеристиками из ароматических полиамидов обусловлено возникновением жидкокристаллической фазы, что подробно обсуждается в ряде других глав. [c.12]

Кодабакас П. Б. Влияние природы мезогенных растворителей и изомерии растворенных веществ на образование и свойства жидкокристаллических растворов ароматических углеводородов СеНю// Автореферат кандидатской диссертации. Ивановский химико-технологический ин-т. Иваново. 1989. [c.220]

В области А возможно существование агрегатов трех типов, но ши не различимы методами, использованными в этой работе. Первый тип, образующийся при очень малом содержании воды, представляет собой агрегат, в котором вода образует водородные связи с полярными карбоксильными, спиртовыми или аминогруппами мыла и а -терпинеола. Эта вода не может свободно образовывать ядра объемной водной фазы, пока все центры, способные образовывать водородные связи, не будут заняты [8, 9]. Подобные дисперсии рассматривались как ионные пары. Далее, как раз перед образованием жидкокристаллической фазы, формируются обратные мицелпы, в которых вода образует все возрастающую объемную фазу ядра. Последние называются мицелпярньп>ли растворами или фазами Ьг. Вблизи гелеобразования благодаря большему размеру капель (ядро + поверхность раздела), агрегаты уже представляют собой частицы микроэмульсий типа в/м. Позже мы вернемся к обоснованию этого утверждения. [c.36]