Свойства жидкокристаллических растворов

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]

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 заключение отметим, чго в настоящее время наиболее важным для понимания природы и свойств жидкокристаллических растворов представляется углу тенное исследование их строения. В данной главе мы попытались познакомить специалистов в области неводных растворов с результатами исследования жидкокристаллических растворов немезоморфных соединений в термотропных жидких кристаллах. [c.252]

Помимо большого практического интереса к анизотропным растворам палочкообразных полимеров, используемых для прядения волокон с высокими прочностными свойствами, их изучение представляет значительный теоретический интерес. Флори [24] в своей классической работе предсказал свойства палочкообразных полимеров в растворе, а Германе [25] экспериментально подтвердил эту теорию для поли- у-бензил-Ь-глутамата, палочкообразная форма которого в растворе обеспечивается спиральной конформацией. С появлением ароматических полиамидов, полученных на основе полифенильных циклов, ориентированных в лара-положении, обнаружился совершенно новый тип полимерного жидкокристаллического раствора, который существует не за счет спиральной конформации, а обеспечивается неотъемлемой жесткой вытянутой структурой самой цепи. [c.165]

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]

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

К жидкокристаллическим растворам немезоморфных веществ относятся и композиции для электрооптического эффекта гость—хозяин. Оказалось, что немезоморфные красители в обычно используемых в этих композициях концентрациях (0,5-1,0 мас.%) практически не изменяют свойства растворителя и их влияние становится заметным только при концентрациях выше 5 мас.% [76]. [c.241]

Исследование влияния немезоморфных растворенных веществ на оптические свойства жидких кристаллов в настоящее время ограничивается нематиками и холестериками. Наиболее интересные результаты были получены при исследовании оптически активных жидкокристаллических растворов немезоморфных соединений, полученных введением хираль-ного немезогена в нематик или оптически неактивного немезогена в холестерик. Такие растворы благодаря своим уникальным оптическим свойствам нашли практическое применение, поэтому им будет уделено основное внимание в этом разделе. [c.242]

Жидкокристаллические растворы оказались весьма удобными объектами для исследования оптических, особенно поляризационных свойств немезоморфных растворенных веществ. [c.245]

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]

Параметры порядка, как растворителя, так и растворенного вещества в жидкокристаллическом растворе являются интегральным свойством, зависящим от обоих компонентов. Во многих случаях характер влияния свойств жидкого кристалла и немезогена на параметры порядка выявлен достаточно отчетливо, и ниже мы кратко остановимся на этом вопросе. [c.247]

Дальнейшее изучение не проводилось главным образом из-за того, что эти волокна по своим прочностным свойствам не отличаются от других многочисленных волокон, в том числе и от обычных промышленных волокон. Разработка сверхвысокопрочных/высокомодульных волокон возобновила интерес к прядению из жидкокристаллических растворов. [c.154]

Заканчивая краткий обзор низкомолекулярных жидкокристаллических систем, проведенный главным образом в терминологическом аспекте, следует сделать несколько заключительных замечаний относительно общих свойств мезофазы и методов констатации ее образования. Собственно для установления того, что действительно возникла мезофаза, следует выявить специфические свойства, характерные именно для этого состояния, т. е. свойства, отличающие эти системы от изотропных жидкостей (аморфных расплавов и растворов). Более подробный обзор основных свойств жидкокристаллических систем в гл. 4 освобождает от необходимости развивать эту тему здесь. Поэтому можно ограничиться лишь очень краткими замечаниями общего порядка. [c.23]

Ниспадающая ветвь зависимости Цо= с) связана с упомянутым ранее изменением (механизма течения растворов. При с>с происходит переход от обычного течения полимеров с необратимым перемещением друг относительно друга центров тяжести отдельных молекул к течению, обусловленному уже смещением жидкокристаллических агрегатов. В этом вопросе пока нет полной ясности, возможно, из-за отсутствия теории, количественно описывающей вязкостные свойства анизотропных растворов. Тем не менее гипотеза агрегатного течения представляется плодотворной и соответствует экспериментальным данным. Предполагается, что энергия частичного разрушения изотропной структурной сет- [c.163]

Относительно подробное описание работ Макмиллана дано с целью проведения возможных аналогий между строением жидких кристаллов на основе растворов ароматических полиамидов и структурой смектической С-фазы. Как уже говорилось в разделе, посвященном электромагнитным свойствам жидкокристаллических полимерных систем, на рентгенограммах анизотропных растворов ПБА отчетливо регистрируются рефлексы трех порядков, обусловленные правильным взаимным сдвигом мономерных звеньев соседних молекул. Таким [c.185]

Иицука [68, 69] изучал структурные свойства жидкокристаллических растворов и высушенных пленок поли- -бензилглутамата при действии электрического и магнитного полей. Для анализа структуры Иицука использовал методы дифракции рентгеновских лучей и светорассеяния [70]. Он занимался изучением ориентации атомных групп при действии приложенного поля, а также ориентации роев палочкообразных молекул в этих системах. Свойства лиотропных жидких кристаллов поли- у-бензилглутамата описаны в гл. 5. [c.37]

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]

Два состояния молекул растворителя ориентированных (связанных), находящихся в непосредственной близости от молекул полимера, и разориентированных (свободных) — всех остальных, рассматривается также в исследовании лиотропных жидких кристаллов на основе полипептидов методами ЯМР и ИК-спектроскопии [99]. В этой работе изучали влияние денатурирующих добавок галогенуксусных кислот на свойства жидкокристаллического раствора ПБГ в дихлорметане. На основании данных по распределению сигналов соответствующих ядер введенных кислот авторы делают вывод, что значительный вклад в расщепление этих сигналов вносят молекулы растворителя, непосредственно связанные с полипептидной цепью. Это означает, что ориентация молекул растворителя при ориентации жидкого кристалла ПБГ в магнитном поле происходит только в иепосредст- [c.221]

Большая работа была проведена в области изучения термодинамических и структурных свойств смешанных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ), их фазового поведения, в области моделирования мицеллярных систем. Изучены диаграммы растворимости для водных смесей двух анионных ПАВ (додецилсульфаты натрия и калия, додецилдиэтокси-сульфат натрия), а также смесей анионного и цвиттерионнохо ПАВ. Установлена граница между мицеллярной и жидкокристаллической фазами, определены значения критических концентраций мицеллообразования (ККМ) для индивидуальных веществ и смесей. Проведено исследование влияния добавок солей, органических соединений разных классов на смещение фазовых границ в растворах смешанных ПАВ. Выполнялись исследования вязкости и электропроводности указанных выше систем. Получены новые результаты по моделированию мицеллярных систем. В рамках псевдофазной модели проведены расчеты ККМ и диаграмм растворимости в водных растворах смесей поверхностно-активных веществ, - в частности, при наличии химических превращений. Результаты прогнозирования свойств тройных систем удовлетворительно согласуются с опытом. [c.109]

Появились первые монографии по термотропным жидким кристаллам (Де Жен Физика жидких кристаллов , %ндрасекар Жидкие кристаллы , Де Жё Физические свойства жидкокристаллических веществ ) и по растворам и расплавам полимеров (Де Жен Идеи скейлинга в физике полимеров ). В то же время по лиотропным жидким кристаллам в мировой литературе монографий пока нет. [c.5]

В последние годы явление жидкокристаллического состояния привлекло значительное внимание. Об этом свидетельствуют как настоящая книга, так и ряд превосходных обзоров, посвященных этому направлению исследований. Однако изучение конденсационных полимеров, способных существовать в жидкокристаллическом состоянии, до последнего времени привлекало сравнительно мало внимания, по-видимому, из-за недостатка данных о возможностях их применения. В свое время использование жидкокристаллических растворов поли-у-бензил-Ь-глутамата позволило ускорить процесс его прядения по сравнению с изотропными растворами [1, 2]. Дальнейщее изучение не проводилось главным образом из-за того, что эти волокна по своим прочностным свойствам не отличаются от других многочисленных волокон, в том числе и от обычных промышленных волокон. Разработка сверхвысокопрочных/высокомодульных волокон возобновила интерес к прядению из жидкокристаллических растворов. [c.154]

Качественно жидкокристаллические растворы палочкообразных ароматических полиамидов могут быть визуально обнаружены по помутнению в неподвижном состоянии и по опалесценции под действием слабого сдвига, например при перемешивании раствора стеклянной палочкой. Жидкокристаллические растворы деполяризуют плоскополяризованный свет, причем в поляризационном микроскопе обнаруживают двоякопреломляющие домены. Как было показано в работе Панара и Бесте [32], в толстых образцах чистого нематического раствора ППБА низкого молекулярного веса происходит релаксация к прозрачному состоянию, в котором имеются неупорядоченные нематические (нитевидные) линии, проходящие через образец. Когда такой образец помещается в магнитное поле в несколько тысяч гаусс, линии вытягиваются в направлении поля и медленно исчезают. Таким образом, первоначальный деполяризующий раствор начинает обнаруживать свойства одноосного двоякопреломляющего кристалла. Панар и Бесте [32] провели очень интересное наблюдение за тем, как анизотропный раствор низкомолекулярного ППБА (20% полимера в ДМАА с добавкой Li l) может быть переведен в холестерическую фазу путем добавления в раствор оптически активного вещества, например (-Ь) 1-метилциклогексанона, которое присоединяется к группам основной цепи в достаточной степени, придавая преимущественную хиральность всей молекуле. При этом образуются параллельные линии, типичные для растворов поли-у-бензилглута-мата. [c.167]

Рассмотрим свойства растворов одного синтетического гомополипептида — поли-у-бензил-Ь-глутамата (ПБГ) R = =—СН2СН2СООСН2С6Н5. Растворы ПБГ, вероятно, наиболее полно охарактеризованы среди лиотропных жидкокристаллических полимеров. ПБГ хорошо растворим во многих растворителях. Он производится промышленностью с 1950 г. Исследования других полипептидов показали, что свойства жидкокристаллического ПБГ типичны для всего класса спиральных полимеров. [c.184]

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]

В заключение обратим внимание на отсутствие модели жидкокристаллических растворов, способной хотя бы качественно описывать не только равновесие нематика-изотропная жидкость, но и другие свойства этих систем. Отметим, что трудности создания такой модели заключаются не только в выборе подходящей формы молекул жидкого кристалла и немезогена, а также межмолекулярного потенциала [4, с. 239 6], но и в том, каким образом располагаются компоненты в анизотропном растворе и какие взаимодействия,, помимо дисперсионных сил и сил отталкивания, следует при этом учитьгеать. Разработка такой модели позволила бы не только обьяснить имеющиеся неясности в поведении жидкокристаллических растворов, но и расширить возможности их практического применения в различных областях. [c.251]

На значение диполь-дипольного и индукционного взаимодействия в случае полярных молекул растворенных веществ указьтал Заупе [15]. В жидкокристаллических растворах возможны и более сильные взаимодействия. Если компоненты раствора различаются заметно по докорно-акцеп-торным свойствам, то это может приводить к комплексообразованию, в [c.251]

Как и акрилаты, содержащие длинные углеводородные заместители, фенилметакриловые эфиры алкоксибензойных кислот способны образовывать надмолекулярные структуры независимо от метода получения 1 . В этом случае процесс полимеризации в изотропных растворах мономеров, имеющих анизотропную форму, завершается образованием полимеров, характеризующихся наличием порядка мезоморфного типа в боковых цепях. Вероятность образования подобных структур в клубках макромолекул максимальна в случае полимера фенилметакрилового эфира и-цетилоксибензойной кислоты. Этот полимер существует в жидкокристаллическом состоянии в интервале температур 158—222° С. Свойства разбавленных растворов этих полимеров детально изучались В. И. Цветковым с сотр. и приведены в ряде статей и обзоре [c.121]

В настоящее время жидкокристаллические растворы ароматических полиамидов изучены, в основном, на примере растворов поли-я-бензамида и поли-п-фенилентерефталамида. По данным поляризационно-оптических измерений и рентгеноструктурного анализа [50, 51, 57] для растворов поли-я-бензамида определенного молекулярного веса существует такая критическая концентрация полимера, выше которой изотропный раствор переходит в жидкокристаллическое состояние. При этой критической концентрации с происходит переход от прозрачного к мутному опалесцирующему раствору, обладающему двулучепрелом-лением в недеформированном состоянии. Это и позволило назвать концентрированные растворы поли-п-бензамида анизотропными. Из рис. П1.37 видно, что до концентрации с исследованные растворы проявляют обычные вязкостные свойства. Уменьшение вязкости после максимума на концентрационной зависимости вязкости обусловлено переходом раствора поли-п-бензамида в жидкокристаллическое состояние. Значение критической концентрации с зависит от молекулярного веса ароматического полиамида чем выше молекулярный вес полимера, тем ниже критическая концентрация полимера (рис. П1.38). [c.169]

Примером промышленного полимера, демонстрирующего такое поведение, является ароматический полиамид — поли(и-фенилен-терефталамид). Из этого полимера формованием из жидкокристаллических растворов могут быть получены волокна с уникальными свойствами. Типичный раствор содержит 15 % полимера, растворенного в серной кислоте (табл. VHI.l). [c.170]

СВОЙСТВА волокон ПОЛИ(п-ФЕНИЛЕНТЕРЕФТАЛАМИДА), СФОРМОВАННЫХ из ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО РАСТВОРА, в СОПОСТАВЛЕНИИ С СООТВЕТСТВУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ волокон ПОЛИАМИДА-66, ПОЛУЧЕННЫХ ЧЕРЕЗ ИЗОТРОПНЫЙ РАСПЛАВ [c.170]

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]

При поляризационно-о птичбских исследованиях анизотропных растворов видна четкая картина анизотропного рассеяния света, связанная с наличием анизотропии оптических свойств (отсюда и название анизотропные растворы ). Анизотропные растворы вследствие своей гетерогенной структуры мутные на вид. Многие свойства анизотропных растворов аналогичны свойствам жидких кристаллов, поэтому их также часто называют жидкокристаллическими, или мезоморфными. [c.70]

Положение резко меняется при достижении критической концентрации,- отвечающей началу образования жидкокристаллической структуры. В этот момент статистическая флуктуациониая сетка реорганизуется в систему упорядоченных молекулярных областей, в которых макромолекулы ПБА уложены параллельно и находятся друг от друга на расстояниях, входящих в. сферу действия водородных связей и дисперсионных сил. Об изменении, в частности, реологических свойств растворов при таком переходе было подробно сказано ранее. Открытым же остается вопрос о видоизменении межмолекулярных взаимодействий в системе при переходе из изотропного в анизотропное состояние. Судя по тому, что в жидкокристаллическом растворе несколько уменьшаются пороговые концентрации осаждения, можно предположить перераспределение связей полимер — растворитель и полимер — полимер в пользу последних. [c.218]

Далее речь пойдет об обычных изотропных жидкостях. Перед тем, как перейти к более детальному рассмотрению их свойств, отметим, что жидкие системы и в природе, и в промышленности являются наиболее важной средой для протекания химических реакций. Благодаря интенсивности межмолекулярных взаимодействий и структурной подвижности жидкая среда представляет уникальные возможности для получения сложных химических и биологиче ских композиций. Чрезвычайно большую роль в последних играет жидкокристаллическое состояние. Для химиков теория жидкостей интересна прежде всего как база построения теории растворов. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология