第五章高分子液晶材料课件.ppt

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1、第五章 高分子液晶材料,第一节 高分子液晶概述 1、液晶态 液晶态是介于晶态和液态之间的一种热力学稳定的相态；它既具有晶态的各向异性，又具有液态的流动性。,2、高分子液晶 如果将液晶分子连接成大分子，或者将液晶分子连接到一个聚合物骨架上，并且仍设法保持其液晶特征，我们称这类物质为高分子液晶或者聚合物液晶。,3、高分子液晶的特征、与小分子液晶相比：从结构上看，都具有同样的刚性分子结构及与其对应的晶相结构，不同点在于小分子单体液晶在外力作用下可以自由旋转，而高分子液晶要受到相连接的聚合物骨架的一定束缚。 从性质上，具有许多单体液晶所不具备的性质，如主链型高分子液晶的超强机械性能，梳状高分子液晶在电

2、子和光电子器件方面的应用等。,、与常规高分子材料相比：从结构上看，具有高度有序的晶相结构。从性质上，具有许多常规高分子材料所不具备的特殊性质。如，非线性光学性质、机械和电学性能的高各项异性等。,4、高分子液晶的发展 1923年提出“高分子液晶”的概念。 高分子液晶获得真正重视和发展是，在国际上20世纪70年代，在国内20世纪80年代。,一、高分子液晶的分类与命名 高分子液晶的分类方法主要有三种，即： 根据液晶分子结构特征分类； 根据形成的液晶形态分类； 根据高分子液晶的形成过程分类。,1、根据聚合物液晶分子结构特征分类 液晶通常由刚性(多由芳香和脂肪型环状结构构成)和柔性(可以自由旋转的键连接

3、起来的饱和链构成)两部分组成。,高分子液晶根据刚性结构在分子中的相对位置和连接次序，分为主链型高分子液晶(刚性部分处于主链上)和侧链型高分子液晶(刚性部分连接于主链的侧链上)。 如果再根据刚性部分的形状、结合所处位置,还可以分成如下几种类型(见表5-1)。,123,1234,2、按液晶的形态分类 液晶的相态结构(晶相),是指液晶分子在形成液晶相时的空间取向和晶体结构。液晶的晶相主要有以下三类：(图5-1所示),、向列型晶相液晶 用符号N来表示。 在向列型液晶中，液晶分子刚性部分之间相互平行排列，但是其重心排列无序，只保持着一维有序性。 液晶分子在沿其长轴方向可以相对运动，而不影响晶相结构。因此

4、在外力作用下可以非常容易流动，是在三种晶相中流动性最好的液晶。,、近晶型晶相液晶 通常用符号 S 来表示，在所有液晶中最接近固体结晶结构。 在这类液晶中分子刚性部分互相平行排列，并构成垂直于分子长轴方向的层状结构。,在层内分子可以沿着层面相对运动，保持其流动性；这类液晶具有二维有序性。由于层与层之间允许有滑动发生，因此这种液晶在其粘度性质上仍存在着各向异性。 根据晶型的细微差别，又可以分成 SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SI 等 9个小类。,、胆甾醇型液晶 由于这类液晶，许多是胆甾醇的衍生物，所以称之为胆甾醇型液晶。 构成液晶的分子基本是扁平型的，依靠端基的相互作用，彼此平行

5、排列成层状结构。 与近晶型液晶不同，它们的长轴与层面平行，而不是垂直。在两相邻层之间，由于伸出平面外的光学活性基团的作用，分子的长轴取向依,次规则地旋转一定角度，层层旋转，构成一个螺旋面结构；分子的长轴取向在旋转360度以后复原，两个取向度相同的最近层间距离称为胆甾醇型液晶的螺距。 这类液晶具有彩虹般的颜色和很高的旋光本领等独特的光学性质。,3、根据高分子液晶的形成过程分类 根据形成液晶的条件(熔融和溶解)： 溶致型液晶-液晶分子在溶解过程中,在溶液中 达到一定浓度时形成有序排列，产生各向异 性特征构成液晶。 热致型液晶-三维各向异性的晶体，在加热致 融过程中，不完全失去晶体特征，保持一定 有

6、序性构成的液晶。,二、高分子液晶的分子结构与性质1、高分子液晶的典型结构 高分子液晶的结构是,由通常呈现近似棒状或片状的刚性部分和连接刚性部分之间的柔性链组成。 刚性部分通常呈现近似棒状或片状，这是液晶分子在液态下维持某种有序排列所必须的结构因素。,刚性结构通常由两个苯环、或者脂肪环、或者芳香杂环，通过一个刚性连接部件x连接组成(如下图所示)。,其中，刚性连接结构能够阻止两个环的旋转。刚性连接部件包括常见的亚胺基(-C=N-)、偶氮基(-NN-)、氧化偶氮基(-NON-)、酯基(-COO-)和反式乙烯基(-CC-)等。 端基R或R1可以是各种极性或非极性基因。 在表52中给出液晶分子中比较重要

7、的常见结构部件的化学结构。,构。,2、影响聚合物液晶形态与性能的因素 、内在因素 内在因素为分子组成、分子结构和分子间力。 在热致型液晶中，对晶相和性质影响最大的是分子构型和分子间力。分子间力大和分子规整度高,虽然有利于液晶形成，但是相转变温度也会因为分子间力的提高而提高，使液晶形成温度提高,不利于液晶的加工和使用。,溶致型液晶，由于是在溶液中形成的,不存在上述问题。若刚性体呈棒状,易于生成向列型或近晶型液晶；刚性体呈片状，有利于胆甾醇型或盘型液晶的形成。 另外，聚合物骨架 、柔性链的长度和体积、刚性体上的取代基等，对聚合物液晶形态与性能都有影响。,、外在因素 外在因素主要包括环境温度和环境组

8、成(包括溶剂组成)。 对于热致型液晶,最主要的影响因素是温度。足够高的温度是发生相转变过程的必要条件。施加一定电场或磁场力，有时对液晶的形成是必要的。,对于溶致型液晶，除了上述因素之外，溶剂与液晶分子之间的作用也起非常重要的作用。溶剂的结构和极性，决定了与液晶分子间的亲和力，进而影响液晶分子在溶液中的构象，能直接影响液晶的形态和稳定性。 在表5-3中给出了部分常见高分子液晶的分子结构和相应的参考文献。,在表5-3中给出了部分常见高分子液晶的分子结构和相应的参考文献。（下接续表）,1233455,第二节 高分子液晶的性能分析与合成方法 一、溶致型侧链高分子液晶溶致型液晶分子(小分子液晶)的结构

9、溶致型液晶是，液晶分子在另外一种分子体系中进行的有序排列。为了有利于液晶相在溶液中形成，在溶致型液晶分子中一般都含有双亲活性结构，即结构的一端呈现亲水性，另端呈现亲油性。,溶致型液晶(小分子液晶)的形成过程 在溶液中，当液晶分子浓度达到一定浓度时,两亲性液晶分子可以在溶液中聚集成胶囊,构成油包水或水包油结构； 当液晶分子浓度进一步增大时，分子进一步聚集，形成排列有序的液晶结构。,溶致型侧链高分子液晶的结构及性能结构： 在结构上将小分子液晶通过柔性主链连接在一起而构成。因此，在溶液中表现出的性质与小分子液晶基本相同，也可以形成胶囊结构和液晶结构。 在液晶相的形成过程中，刚性的侧链起着主要作用；而

10、聚合物链只是部分地对晶相的形成起着一定的辅助作用。,性能： 液晶分子高分子化的结果，首先对液晶结构造成一定影响，如，改变形成的微囊的体积或形状，使液晶晶相发生改变； 同时，对液晶态的形成也提供了很多有利条件，使液晶态可以在更宽的温度和浓度范围形成。,1、溶致型侧链高分子液晶的合成 溶致型侧链高分子液晶主要有两种类型。一是可聚合性基团连接在亲油性一端并聚合形成的高分子液晶，如图5-2（a）；二是可聚合性基团连接在亲水性一端并聚合形成的高分子液晶，如图5-2(b)。,（1）、A 型高分子液晶的合成 A 型液晶的合成主要有下面两种方法。、通过加聚反应形成侧链高分子液晶 首先通过有机合成反应在液晶单体

11、亲油一端连接乙烯基的可聚合性基团，再通过乙烯基的聚合反应实现高分子化。高分子化后的主链为聚乙烯，亲水部分在侧链的末端。,如，聚对十一碳烯酸钠侧链高分子液晶：,、通过接枝反应与高分子骨架连接构成侧链高分 子液晶 由柔性线性聚合物的活性基团与具有双键的液晶单体通过加成接枝反应生成侧链高分子液晶。 如，柔性聚硅氧烷与十一碳烯酸聚乙二醇酯的加成接枝反应：,（2）、B 型高分子液晶的合成 B 型高分子液晶比较少见，主要是亲水性聚合基团不多。如，聚甲基丙烯酸季铵盐： 甲基丙烯酸 聚甲基丙烯酸 聚甲基丙烯酸 + 长碳链季铵盐 聚甲基丙烯酸季铵盐 B 型高分子液晶。(接枝法),2、溶致型侧链高分子液晶的应用

12、最重要的应用是制备： A、各种特殊性能高分子膜材料(可用于生物活性 混合物的分离纯化，如生物膜) B、胶囊(可用于药物的控制释放，如脂子体即微胶 囊通过对药物的定点释放和缓释作用 可以增加药效及其持续时间)。,二、溶致型主链高分子液晶溶致型主链高分子液晶的结构 溶致型主链高分子液晶分子一般不具有两亲结构，在溶液中也不形成胶束结构。 在表5-4中给出了几种主要溶致型主链高分子液晶的典型结构。,1233,溶致型主链高分子液晶的形成 溶致型主链高分子，由于刚性聚合物主链相互作用，进行紧密有序堆积，形成溶致型主链高分子液晶。,1、溶致型主链高分子液晶的制备方法 溶致型主链高分子液晶主要包括聚芳香胺类和

13、聚芳香杂环类聚合物，聚糖类也应属于这一类。 溶致型主链高分子液晶的制备，均不能采用溶液型侧链高分子液晶的接枝反应或端基聚合等方法。,如，聚芳香胺类高分子液晶的合成： 这类液晶是由缩聚反应通过形成酰胺键来完成聚合，因此所有能够形成酰胺的反应方法和试剂都有可能用于此类高分子液晶的合成。 如酰氯或酸酐,与芳香胺进行的缩合反应合成聚对氨基苯甲酰胺(PpBA)的是一个典型的例子。,2、溶致型主链高分子液晶的特性 溶致型主链高分子液晶的分子链是高度取向的,而且分子间力非常大，因此机械性能很好。主要用于制备高强和高模量纤维和膜材料。,三、热致侧链型高分子液晶 热致型侧链高分子液晶态是，当聚合物固体受热融熔融

14、时，分子的刚性部分仍按照一定规律排列而形成的。因此在分子内，并不需要两亲结构。 在形成液晶相的过程中，刚性的侧链起着主要作用；而聚合物链只是部分地对液晶相的形成起着一定辅助作用。,1、热致侧链高分子液晶的结构特征 热致侧链型高分子液晶的聚合物骨架、骨架与分子刚性结构之间的间隔体(spacer)、刚性体, 是对热致液晶态的形成、晶相结构、物理化学性能起着重要作用。、聚合物骨架 最常见的聚合物骨架包括：聚丙烯酸类、聚环氧类和聚硅氧烷等柔性较好的聚合物。,柔性好的聚合物链对液晶相的形成干扰较小，对液晶的形成有利。 衡量聚合物柔性的指标之一是玻璃化转变温度Tg。一般Tg越低，则聚合物的柔性越好；而且在

15、清晰点温度(聚合物液晶熔体转变为各向同性清晰熔体的温度)不变的情况下，随Tg的下降清晰点温度与玻璃化转变温度差则有所增加，即形成聚合物液晶的温度范围加宽，液晶使用温度范围扩大。,聚合物骨架对玻璃化转变温度Tg和清晰点温度的影响。,、空间间隔体(spacer) 空间间隔体-指在热致型侧链高分子液晶中, 连接聚合物骨架与分子刚性结 构之间的一端柔性链。A、空间间隔体的作用 在聚合物骨架和刚性体部分起缓冲作用，减小骨架运动对液晶结构的影响，有利于液晶相的形成。,B、空间间隔体对液晶的影响 空间间隔体的结构因素，包括链组成、链长度和与聚合物骨架以及刚性体的连接方式等，对液晶的晶相形成产生影响。链组成：

16、 多为饱和碳链、醚链或者硅醚链。间隔体组成不同，链的柔性也不同，将会对液晶的晶相、温度稳定性等造成影响。,链长度： 当链长度太短时，聚合物主链对刚性体的束缚性强，不利于刚性体按照液晶相要求进行排列； 当链长度过长时，聚合物链对液晶相的稳定作用会有所削弱。间隔体长度对聚合物液晶的相转变温度也有明显影响(表5-8)。,(表5-8)。,连接方式： 间隔体与聚合物骨架的连接，经常通过酯键、C-C键、醚键、酰胺键实现；而间隔体与刚性部分的连接，则通过酯键、C-C键、醚键、酰胺键和碳酸酯键实现。 连接方式不同会对液晶的稳定性产生影响。,、刚性体(mesogen) 刚性体主要由三部分组成：环形结构、环形结构

17、间的连接部分和环上的取代基。 环形结构(刚性部分)： 增加刚性部分的长度，相转变温度提高。如，液晶,当 n 分别等于1、2 和 3 时，Tcl分别为334K、592K 和 633K。可以明显看出刚性部分加长,相转变温度明显提高。环形结构间的连接部分：（刚性连接体） A、若由刚性小的基团构成，如醚键等，则相转变温度下降，但是液晶相将不易形成；相反,如果由刚性基团构成，如酯键等，则相转变温度升高。 B、若增加连接结构，则降低相转变温度。,环上的取代基： A、如果处在刚性体与间隔体相对的一端,则主要对刚性体的偶极矩等参数影响较大。如，对于非极性取代基(烷基和烷氧基)，倾向于生成向列型液晶；极性的氰基

18、和硝基，倾向于生成近晶型液晶；没有取代基时，液晶不易生成。 同时对液晶的热性质也产生影响(见表5-9)。,1,B、如果处在刚性结构的侧面,对液晶聚合物的性质产生的影响将明显不同。譬如，取代基的空间位阻作用，可以明显减小聚合物的有序排列程度；取代基的电学、热学性质，可以影响液晶分子的电学、热学性质，如表5-10。,12,2、热致侧链型聚合物液晶的合成方法 热致型侧链高分子液晶的合成主要有三种策略： 利用端基双键的均聚反应，利用一端双功能团的缩聚反应，利用端活性基与聚合物骨架中活性点之间的接枝反应。,、利用端基双键的均聚反应 先合成间隔体一端连接刚性结构、而另一端带有可聚合基团的单体，再进行均聚反

19、应构成侧链液晶。根据引发聚合方式不同，可有自由基热聚合、光化学聚合和离子聚合等。如，具有聚甲基丙烯酸骨架自由基热聚合：,合：,、利用一端双功能团的缩聚反应 在连有刚性体的间隔体，自由一端制备双功能基，再与另一种双功能基单体进行缩聚反应构成侧链聚合物。如，带有刚性结构的二异腈酸酯与二醇衍生物，反应合成带有氨基甲酸乙酯的高分子液晶。,、利用端活性基与聚合物骨架中活性点之间的接 枝反应 以某种带有活性点的线性聚合物和间隔体上带有活性基团的单体为原料，利用接枝反应制备。 这种方法，广泛用于制备具有聚硅氧烷聚合物骨架的梳状液晶。譬如，带有乙烯基的刚性单体与带有活性氢的硅氧烷发生接枝反应，可以形成侧链液晶

20、。,四、热致型主链高分子液晶 虽然研究历史较短，但是具有重要理论意义和重大商业意义的一类非常重要的高强、高模量材料。,1、热致型主链高分子液晶的结构与性质 热致型主链高分子液晶是，当刚性部分处在聚合物主链上的聚合物被熔化时，分子在熔融态仍能保持一定的有序度，即具有部分晶体的性质。因此,聚合物的有序度与分子的刚性有密切关系，刚性好的分子有利于达到分子的有序排列。,如图5-8所示的完全的刚性棒状分子，在固态时呈现很高的结晶度。但是因为分子间力太大,以致于分解温度低于熔融温度。,显然这类聚合物不能形成热致液晶，必须减弱分子间力，使聚合物的熔点降到分解温度以下。 减小分子间力，有效方法是减弱聚合物分子

21、的规整度。通常有以下三方面措施。,、在聚合链中加入体积不等的聚合单元 此法一般是，在苯环的侧面引入大体积取代基,或者采用多环芳烃替代苯环，来增大单体的横向体积。 如图5-9所示，譬如在对苯二甲酸与对苯二酚的缩聚物中，若引入苯基聚合物，则熔点下降到340以下；若用萘环代替聚合物中的部分苯环(苯：萘1:1)，聚合物的熔点可以下降到260左右。,聚合物的熔点可以下降到260左右。,、在聚合物刚性链段中加入柔性链段 这种方法是通过共聚的方法，在聚合物刚性链段中随机加入饱和碳链-(CH2 )n-，醚链-(CH2CH2O )n- 等柔性链段,可以通过增加分子链的热运动能力而降低聚合物的熔点。如图5-10所

22、示。,柔性链和刚性结构部分的长度，以及刚性结构部分的长径比对形成的液晶结构和相变温度有较大影响。,、聚合单元之间进行非线性连接 在聚合物骨架中，引入非线性聚合单元来减小聚合物链的规整度，减小分子间力。 非线性单元，可以利用邻位或间位取代的二官能团苯衍生物，部分替代对位取代苯的衍生物，使形成的聚合物链呈现一定的非线性。 譬如，只要加入百分之十几的间位取代苯二甲酸替代对位取代苯二甲酸衍生物，聚合物的熔点即可降到350 以下。如图5-11所示。,上述三种降低聚合物熔点的方法不仅可以单独使用，也可以结合起来使用。从应用的角度来讲，第一种方法有较大优越性，因为生成的产物对液晶态的影响较小，化学和物理稳定

23、性较好。,2、热致型高分子主链液晶的合成方法 由于这种类型的高分子分子间作用力非常大,溶解度低、融融温度高，必须采用特殊的聚合方法制备。 早期合成方法曾采用界面聚合或者高温溶液聚合，目前大多数是通过酯交换反应制备。,如，乙酰氧基芳香衍生物与芳香羧酸衍生物,通过酯交换反应脱去乙酸，生成缩聚物-热致型高分子主链液晶。由于稳定性较好，反应可以在聚合物的熔点以上进行，因此可以用本体聚合。其合成路线为：,3、热致型主链高分子液晶的性质、流变性(Reology) 与常规同分子量的聚合物相比,其剪切粘度要小很多；在从各向同性态，向液晶态转变时熔体粘度也有明显下降。,在生产中的应用： A、当注模时流体的路径较

24、长，或者形状复杂,或者注薄片型模具,采用低粘度熔体显然非常有利; B、当某种聚合物难以加工时，加入主链型液晶可以起到润滑剂的作用。,、机械性质 聚合物的机械性能，特别是拉伸强度和硬度与聚合物分子的取向度有密切关系。而聚合物的取向度与材料的加工工艺和成材的尺才有密切关系，如图5-13 所示。 当聚合物拉伸成膜或者纺成丝时，聚合物分子高度取向，此时聚合物的机械强度也大大提高。 另外，热致型主链高分子液晶还具有热膨胀系数小、模收缩率低、透气性很低等特点。,11,4、热致型主链聚合物的应用 热致型主链液晶聚合物的应用，主要基于它的良好机械性能以及物理和化学稳定性。它的主要特点，如图5-16 所示。（1

25、-3点）其主要应用是：在电子工业中可以制作高精确度的 电路多接点接口部件；可以加工成 尺寸精确的注模部件。(低收缩率)目前存在的主要问题是：制作成本较高。,4、热致型主链聚合物的应用,第三节 高分子液晶的研究与表征方法 一、x射线衍射分析法 X射线衍射法是研究晶体物质空间结构参数的强有力工具，因此也是液晶晶体形态研究的主要分析工具。 x射线衍射法对液晶的研究,主要集中在几种有序性较高、比较容易处理的液晶类型，如相列型液晶和近晶型A、近晶型C 等类型。,二、核磁共振光谱法 核磁共振技术是测定分子结构的分析技术。对于热致成型液晶，核磁共振技术(NMR)是非常有效的分析工具。而对溶致型液晶由于布朗运

26、动的干扰作用，应用较少。,三、介电松弛谱法 介电松弛谱主要应用于绝缘性聚合物，因此一般仅考虑取向偶极和诱导偶极作用。取向偶极： 是取向极化产生的偶极矩。取向极化是指，如果样品分子中存在永久偶极矩，则在电场力作用下分子趋向于沿着电场力方向有序排列，产生的偶极极化。 取向极化需要克服分子本身的惯性和旋转阻力，所以完成极化的时间比诱导极化要长的多。,诱导偶极： 是诱导极化产生的偶极矩。诱导极化包括诱导电子极化(电场作用下,在分子中产生的诱导偶极矩)和诱导原子极化(在电场力作用下原子或原子团相对位置发生变化，导致正负电荷中心发生分离引起的偶极矩)。,如果对聚合物施加交变电场时，当电场的变化频率较高时，

27、取向极化将跟不上电场的变化而滞后。此时，介电位移D*(t)=*()E*(t)， *()称复介电常数。以复介电常数与电场频率作图或者与温度作图，即得到介电松弛谱。 介电松弛谱的形状和大小，与测定材料中的化学组成、分子结构、晶态结构以及取向度有密切关系。是测定材料内部结构、分子运动状况和物理状态的重要分析手段。,四、热台偏光显微镜法 热台偏光显微镜法是，在加热情况下控制材料的形态，用偏光显微镜观察材料表面形态的测定方法。 根据在偏光显微镜下观察的微观形态，可以为高分子液晶的形态研究提供许多更为直接的证据，据此可以判断液晶的晶相结构。,五、热分析法 热分析法是一种重要的液晶聚合物分析工具。是指以温度

28、为自变量，测定物质的各种物理性质随温度的变化。根据测定的物理量不同，分成差热分析(DTA)、热重分析法(TGA)和示差扫描量热法(DSC)；分别表示测定体系的热焓变化、重量变化和放热速率。,在进行液晶晶相结构分析时，主要采用示差扫描量热法(DSC)。用DSC主要测定相变过程的热焓值,通过热焓值来判断液晶的晶相结构。如，向列型液晶的热焓值较小，只有1.25-3.55KJ/mol,而近晶型液晶的热焓值多在6.27-20.9 KJ/mol。,第四节 高分子液晶的其他性质与应用 聚合物液晶具有良好的热稳定性、优异的介电、光学和机械性能，以及抗化学试剂能力、低燃烧性和极好的尺寸稳定性等，在科学研究和工业

29、生产中获得了广泛应用。,一、作为高性能工程材料的应用 高分子液晶、特别是热致型主链液晶具有高模高强等优异机械性能，因此特别适合于作为高性能工程材料(如,大直径的高分子液晶棒是替代建筑用钢筋曲候选材料)； 在液晶状态下的低粘度和长溶解松弛时间，又使其特别容易加工成型(如,高性能合成纤维的研究与制备)；极低的膨胀率和吸潮率可以满足制作高精密度的部件(如,制作扬声器振动部件的极好的材料)。,二、在图形显示方面的应用 如，向列型液晶(主要包括侧链高分子液晶)，在电场作用下可以快速从无序透明态到有序非透明态的转变能力，因此可以应用到显示器件的制作方面。 即，把透明的各向同性液晶前体放在透明电极之间，当施

30、加电压时，受电场作用的液晶前体迅速发生相变,分子发生有序排列成为液晶态(其中常排,列成向列型品相)。有序排列部分失去透明性而产生与电极形状相同的图象。 液晶显示器件的最大优点在于，耗电极低、可以实现微型化和超薄型化。,三、高分子液晶在温度和化学敏感器件制作方面的应用 如，胆甾醇型聚合物液晶具有其外观颜色随环境温度的变化而变化的特征。这种温度的变化，范围宽(0.1)、灵敏度高(0-250)，可以制作精密的温度计。 胆甾醇型聚合物液晶还对某些微量杂质很敏感，可以作为测定这些化学物质的痕量蒸汽的指示剂。,四、高分子液晶作为信息储存介质 热致型侧链高分子液晶，可以制作信息储存介质。主要有热感型信息储存

31、材料和光感型信息储存材料等两种。1、热感型信息储存材料 是利用当温度不同时，液晶态和非液晶态的透光性的不同。其工作原理如图5-21所示。,这种材料属于永久信息储存材料。只有将整个存储介质重新加热到熔融态，在电场作用下将分子重新排列有序，才能消除记录信息。,2、光感型信息储存材料 如，含有偶氮结构的高分子液晶的分子，在光照射下会发生顺反异构化反应，使分子从稳定的反式构型转换成顺式构型。 顺反异构化反应，不仅产生光致变色作用，而且能改变高分子液晶的晶相结构。即反式构型的分子平顺，有利于液晶相的形成；而顺式构型连接的两个苯环，形成一定角度，不易形成液晶相。,实验结果表明，光照产生的顺式构型不会自动返

32、回稳定的反式构型，而是被一些因素冻结，使信息得到保留。 保留的信息，可以用热擦除法或光擦除法消除。,五、高分子液晶作为色谱分离材料 如,聚二甲基硅烷和聚甲基苯基硅烷等,用于气液色谱的固定相的有机硅聚合物,如果在其侧链上： 、连接刚性结构,构成侧链型高分子液晶,则对沸点、极性相近而结构不同的混合物，有较好的分离效果；而且能耐受280以上的高温适合作为气象毛细管色谱的固定相； 、引入手性液晶，则对光学异构体有很好的分离效果。,本章练习题1、高分子液晶组成？2、高分子液晶按液晶的形态分类有哪几类？3、高分子液晶按液晶的形成过程分类有哪几类？ 每一种类型的含义？4、高分子液晶的刚性结构及其作用？5、影响聚合物液晶形态与性能的因素及其解释？,6、液晶的形成过程（机理）？7、热致型主链高分子液晶的制备原理？8、热致型主链高分子液晶的性质及其说 明？,