液晶材料的合成及其应用

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液晶材料的合成与应用

液晶材料的合成与应用

液晶材料的合成与应用一、前言随着人们对液晶的逐渐了解,发现液晶物质基本上都是有机化合物,现有的有机化合物中每200种中就有一种具有液晶相。

显示用液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的,现已发展成很多种类,例如各种联苯腈、酯类、环己基(联) 苯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类、二苯乙炔类、乙基桥键类与烯端基类以及各种含氟苯环类等。

人们通常根据液晶形成的条件,将液晶分为溶致液晶( Lyot ropic liquid crystal s ) 与热致液晶( Thermot ropic liquid crystal s) 两大类。

将某些有机物放在一定的溶剂中,由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶,被称为溶致液晶。

比如:简单的脂肪酸盐、离子型与非离子型表面活性剂等。

溶致液晶广泛存在于自然界、生物体中,与生命息息相关,但在显示中尚无应用。

热致液晶是由于温度变化而出现的液晶相。

低温下它是晶体结构,高温时则变为液体,这里的温度用熔点( Tm) 与清亮点( Tc ) 来标示。

液晶单分子都有各自的熔点与清亮点,在中间温度则以液晶形态存在。

目前用于显示的液晶材料基本上都是热致液晶。

在热致液晶中,又根据液晶分子排列结构分为三大类:近晶相(Smectic) 、向列相(Nematic) 与胆甾相(Cholesteric) 。

常见的甾核化合物胆固醇、胆酸是生命体内的重要成分,应用于生物材料中将会提高材料的生物相容性[1]。

同时,胆固醇也是一种非常重要的液晶基元,胆甾醇羧酸酯是发现最早与研究得最多的手性液晶材料之一,在一定条件下其会随温度、磁场、电场、机械应力、气体浓度的变化而发生色彩的变化,可用于制作液晶温度计、气敏元件、电子元件、变色物质等,还可用于无损伤探伤、微波测量、治病诊断、定向反应等化学、化工、冶金、医学等领域[2]。

不仅如此,某些胆甾醇酯类化合物作为乳化剂等在食品,化妆品领域有重要应用。

胆甾醇酯类化合物可由羧酸与醇直接酯化反应制得,但传统的酸催化方法酯化收率很低。

液晶高分子材料的制造合成方法及应用

液晶高分子材料的制造合成方法及应用

液晶高分子材料的制造合成方法及应用摘要:目前所用的显示器中,所涉及的材料类型具有丰富性,可供选择的余地相对较大。

各种类型显示材料,有着各自的优势和劣势,在应用过程中,突出了液晶高分子材料的实用价值,且实际应用效果具有广泛性。

通过分析液晶高分子材料的制造合成方法,并根据其在显示器中的关键作用,在合成阶段找出有效应用方式,在显示器等设备中,发挥液晶高分子材料的应用优势。

关键词:液晶;高分子材料;制造合成;有效方法;相关应用引言:在液晶高分子等材料研究过程中,具有液体和晶体等两种性质,通过简单阐述液晶高分子材料的功能特性,根据其成型特点和工艺,总结有效经验,在实验数据的支持下,在液晶高分子材料成型加工过程中,提出有效应用对策。

1.分析液晶高分子材料特性1.1熔体流动性液晶高分子材料的流动性测试中,可以采用泵式流动性测试方法,与阿基米德罗线测定方法相似。

在筛选液晶高分子材料时,采用不同的等级,并为其设置与之相对应的牌号。

在使用液晶高分子材料的过程中,结合通用形式的工程塑料使用情况,将两者进行对比可以看出,前者的泵流动长度较长。

当模具型腔厚度为0.2mm时,此时的液晶高分子材料,其流动长度高达30mm;当模具型腔厚度为0.3mm时,此时的流动长度会进一步延长,甚至可以达到50mm以上。

在薄壁制品生产作业的实施过程中,能够突出液晶高分子材料的适用性特点。

1.2物理性质液晶高分子材料的吸水性较小,在处于23℃这一温度条件下时,其湿度保持50%左右。

此时,液晶高分子材料的吸水率为0.03%左右,所以在液晶高分子材料成型之前,将温度条件控制在140℃~160℃的区间范围内,保障环境条件干燥,其干燥时长超过4小时,最长可达24个小时。

液晶高分子材料的熔点相对较低,所形成的结晶结构具有特殊性质,且材料在使用过程中具有热稳定性。

通过测量液晶高分子材料的热变形温度,一般保持在160℃~340℃左右。

在连续使用过程中,其热变形温度高达220℃~240℃。

液晶材料的合成及其应用

液晶材料的合成及其应用

华南师范大学实验报告题目:液晶材料的合成及其应用一、前言实验目的①了解液晶材料的结构特点、制备方法与应用。

②掌握DCC法合成胆固醇苯甲酸酯液晶材料的操作技术。

实验意义胆固醇是一种非常重要的液晶基元,其羧酸酯也是研究最多的手性液晶材料之一,应用相当广泛,合成方法也在不断改进。

本实验使用胆固醇与苯甲酸作为原料制备液晶材料,目的在于掌握DCC法合成胆固醇苯甲酸酯液晶材料的操作技术。

文献综述与总结自1888年液晶被发现后,人们对其特殊性质的认识不断深入。

它具有力、光、电、声、热、气等多种效应[1,2]。

这些与众不同的性质使之作为一种新材料被越来越广泛地应用到各个领域。

胆固醇酯类液晶在一定条件下随温度、磁场、电场、机械应力、气体溶度的变化发生色彩的变化[2,3]。

可用于制作液晶温度计、气敏元件、电子元件、变色物质等,还可用于无损探伤、微波测量、疾病诊断、定向反应等化学、化工、冶金、医学领域[2,3]。

其新的合成和应用报道层出不穷,合成方法也不断改进[4]。

二、实验部分实验原理用DCC脱水法合成苯甲酸胆固醇酯,反应式如下:本法用二氯甲烷为溶剂,二环己基碳二亚胺(DCC )为脱水剂,4-二甲基胺基吡啶为催化剂制备苯甲酸胆固醇酯。

实验试剂物理性质试剂名称 化学式 外观 熔点 沸点 溶解度胆固醇 C 27H 46O 白色结晶粉末148-150℃ 306℃0.095mg/L 二环己基碳二亚胺 C 13H 22N 2 白色晶体粉末34℃ 122℃不溶 苯甲酸 C 6H 5COOH 无色透明 122.4℃ 249℃3.4g/L(25℃)苯甲酸胆固醇酯 C 34H 50O 2 白色结晶粉末149-150℃仪器与实验试剂(1)实验仪器有机合成实验玻璃仪器一套(含蒸馏、抽滤设备)、磁力搅拌器、薄层检测用荧光仪、水泵、熔点测定仪(2)实验试剂胆固醇、有机碱4-二甲胺基吡啶、苯甲酸、二环己基碳二亚胺(DCC )、二氯甲烷、石油醚(30~60℃)、乙醚、薄层检测用硅胶GF 254、无水乙醇、HCl 溶液(1mol/L )、NaOH 溶液(1mol/L )、蒸馏水、无水MgSO 4等。

液晶材料的合成及其性质研究

液晶材料的合成及其性质研究

液晶材料的合成及其性质研究液晶材料是一类在应用广泛的重要材料。

在实际应用中,液晶材料可以用来制造液晶显示屏幕,反光显示器等电子设备。

为了深入了解液晶材料的性质,需要对其合成过程及其性质进行研究。

液晶材料的合成液晶材料的合成方法主要包括有机合成法、物理法及生物法三种。

其中有机合成法是最为常用和主要的液晶材料制备方法。

它利用已知的有机分子进行杂交、导出和改性,以制造液晶晶体材料。

目前为止,液晶材料的合成方法已经非常成熟,液晶材料的品种也越来越多,拥有更加出色的性质和高精度的性能。

液晶材料的性质研究液晶材料的性质研究可以从结构及其特性等方面展开。

液晶材料的结构一般可以分为两部分:材料结构中的各种键合及其微观形态结构。

在材料结构中,主要研究有机分子材料的分子链形态结构,包括材料分子内键合和分子间力学相互作用,这些因素都直接影响到液晶材料的相变性质。

液晶材料的特性研究则包括相参数及轴向特性等。

相参数是液晶材料在相变过程中所表现出的一系列热学特性,包括液晶相状态及温度等。

液晶材料的轴向特性则指液晶材料的相变性质以及液晶分子在相变过程中的行为表现。

此外,研究液晶材料的缺陷及其形成机理也是液晶材料性质研究的一部分。

液晶材料中存在着各种类型的缺陷及不完整,这些影响材料的液晶相结构和特性。

液晶材料的应用液晶材料的研究和应用主要是基于液晶分子在外场中的结构和性质的变化。

液晶分子在适当的温度和外场的作用下,会形成稳定的液晶相,并表现出不同的晶体特性和微观行为。

由此,液晶材料被应用于制造各种类型的电子产品,如电视机、电子手表、电子相机、计算机桌面显示器等。

近年来,液晶材料还被用于制造可变光学透镜、光学存储介质、生物传感器等高科技领域。

总之,液晶材料的研究及其性质研究在现代科学技术的发展和工业进程中起着非常重要的作用。

在液晶材料的合成及其性质研究工作中,我们向着更加精细化和专业化的方向在不断探索发展着。

液晶材料的合成和性能研究

液晶材料的合成和性能研究

液晶材料的合成和性能研究液晶材料是一种特殊的有机化合物,它具有自组织的性质,可以通过改变分子结构和组成来调节其性能。

因此,液晶材料具有广泛的应用前景,例如在显示、光电子、传感器等领域都有着重要的应用。

本文将从液晶材料的合成和性能研究两方面入手,探讨液晶材料的研究现状和发展趋势。

一、液晶材料的合成液晶材料的合成是液晶研究的重要基础,液晶材料的性质取决于分子的结构和组成,因此液晶材料的合成需要研究者具备一定的化学和材料学知识。

液晶材料的合成主要有以下几种方法:1.化学合成法化学合成法是液晶材料合成的主要方法之一。

通过合成指定结构的有机化合物,再通过单晶体生长或自组装制备液晶材料。

化学合成法的优点是合成方法灵活,可以制备多种结构和性质的液晶材料。

其缺点是合成过程复杂,需要大量的实验和反复优化,成本较高。

目前,化学合成法已经得到广泛应用,例如常用的液晶材料5CB、8CB、MBBA等就是通过化学合成法制备的。

2.自组装法自组装法是一种利用分子间相互作用力自组装形成液晶结构的方法。

自组装法的特点是合成简单、成本低,且可以制备具有特定结构和形态的液晶材料。

自组装法的核心思想是通过改变溶剂、温度、pH值等条件来控制分子的自组装,形成不同形态的液晶结构。

目前,自组装法已经成为液晶材料合成与研究的热门领域,例如自组装法合成的液晶高分子、液晶胶体等具有广泛的应用前景。

3.生物法生物法是一种利用生物体内的分子机制合成液晶材料的方法。

生物法的优点是合成产品纯度高、结构规整、长度可调控等,是一种“绿色”的合成方法。

生物法的核心思想是通过利用生物体内的分子机制来制备高品质的液晶材料,例如利用RNA序列选择催化合成液晶聚合物等。

二、液晶材料的性能研究液晶材料的性能研究是液晶研究的重要内容之一。

液晶材料的性能取决于其结构和组成,需要通过一系列实验和测试手段来研究和评估。

液晶材料的性能研究主要有以下几个方面:1.热性能热性能是液晶材料性能研究的重要方面之一。

合成液晶材料的研究与应用

合成液晶材料的研究与应用

合成液晶材料的研究与应用随着科技的不断发展,人们对材料的需求也日益增长。

在材料领域中,合成液晶材料是一种具有重要研究意义和广泛应用前景的新型材料。

本文将对合成液晶材料的研究和应用进行探讨。

一、合成液晶材料的概念合成液晶材料是一种新型的有机分子材料,其分子具有较长的、通常为5-20个乙烯单位的亲水基和亲油基。

这种材料形成液晶态时,由于分子朝向的不规则性而呈现出一定的有序性。

液晶材料在电子显示器、传感器等领域具有广泛应用。

二、合成液晶材料的研究1. 合成方法合成液晶材料有几种主要的方法,如在分子中引入二氧化硅(SiO2)、甲基丙烯酸甲酯(MA)等化学物质,使液晶材料的性质发生变化。

传统的合成方法是化学合成,即通过在实验室中使用化学试剂和设备进行材料合成。

2. 特性分析合成液晶材料的性质是其最大的特点,其特性取决于分子内部的结构。

液晶分子具有规则排列,自我限制,易于平面排列等一系列特性,具有多种应用前景。

3. 应用研究液晶晶体显示(LCD)是液晶材料的典型应用之一。

除此之外,合成液晶材料还被应用于太阳能电池、光存储器、液晶阀等诸多领域。

三、合成液晶材料的应用1. 液晶显示技术液晶显示技术的发展使得电子显示器逐渐替代了传统的显示器。

当前最常用的液晶显示器是LCD,经过多年的改进,LCD已经成为了嵌入式应用中一种非常成熟的显示技术。

2. 新型太阳能电池利用合成液晶材料制造太阳能电池是最新的研究领域之一。

现有的太阳能电池主要以硅制造,其中,液晶硅太阳能电池具有较高的光电转换效率。

3. 高倍压液晶阀高倍压液晶阀是一种利用液晶分子取向变化来控制光的进出的装置。

这种装置可广泛应用于显示器、储存器及不同类型的传感器中。

四、结论合成液晶材料是一种新型材料,具有广泛的研究和应用前景。

液晶显示技术已经成为了电子行业的重要组成部分,高倍压液晶阀、新型太阳能电池等应用也日趋成熟。

合成液晶材料的研究和应用将推动材料科学的不断发展,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

液晶材料的合成和性能

液晶材料的合成和性能

液晶材料的合成和性能液晶材料是一种介于晶体和液体之间的物质,具有各种独特的性质,在信息显示、光学器件、传感器等领域有着广泛的应用。

液晶材料的合成和性能是液晶领域研究的重要方向。

一、液晶材料的合成方法目前,液晶材料的合成方法主要包括有机合成和非有机合成两种。

有机合成是指通过有机化学方法合成液晶分子。

有机液晶材料分子通常由分子折叠部分、连接基部分和烷基链组成。

有机合成需要具备先进的有机合成技术和对产物的单晶结构表征能力,一般需要多级反应合成。

例如,制备液晶物质Azoxybenzene,首先合成偶氮苯亚甲基键联合物Cyanobenzene-4-azobenzene-4'-methylene(CBAM),然后乙酸锌还原开环生成Azoxybenzene。

非有机合成是指利用物理化学合成方法合成液晶物质。

包括高分子液晶材料的合成和无机液晶材料的制备。

高分子液晶材料的制备主要有自组装法、交联法、配合物法和MPC(Mitsubishi Polyester Carbonate)等方法,利用高分子材料自身的排列与组装化为液晶材料。

无机液晶材料一般利用溶胶-凝胶法、水热法等方法合成。

二、液晶材料的性能液晶材料的性能包括物理性质和光学性质两个方面。

物理性质包括:相转变温度范围、热稳定性、机械强度等。

相转变温度范围是液晶分子从无序液态到有序液晶态的转变温度范围,它决定了液晶材料的应用温度范围。

热稳定性是指液晶分子在加热或长时间放置后分子排列不易发生改变,是液晶材料在应用过程中重要性能之一。

机械强度主要指液晶材料的抗拉、抗压、抗弯等性能。

光学性质包括:色散性、偏光特性、制备的液晶薄膜厚度等。

色散性是指液晶分子导致的光学旋转,随着波长的变化而变化。

偏光特性是指液晶分子沿着特定方向排列后对入射光的偏振和旋转,对显示器等应用有着重要的影响。

厚度是制备液晶薄膜时要控制的关键性能,它决定了薄膜的亮度、对比度和光学优异度。

三、未来发展趋势随着信息显示和光学器件市场的不断扩大,液晶材料的研究也越来越重要。

液晶材料的合成及性质研究

液晶材料的合成及性质研究

液晶材料的合成及性质研究液晶材料是一类特殊的有机材料,以其独特的性质广泛应用于电子设备、显示器等领域。

然而,作为一种新型材料,液晶材料在合成及性质研究方面仍存在许多挑战和难题。

本文将从液晶材料的合成和性质两个方面进行介绍。

一、液晶材料的合成1. 有机合成方法有机合成是液晶材料的常用合成方法,通过有机合成方法可得到种类繁多的液晶材料。

其合成过程一般由环化、取代等反应步骤构成。

其中,取代反应是合成液晶材料的关键反应,其取代基结构和取代位置的不同可产生各种不同种类的液晶材料。

同时,有机合成方法的自由度很高,可通过改变反应条件等手段来调节合成液晶材料的性质。

2. 高分子合成方法与有机合成不同,高分子合成方法是将液晶基团引入到高分子结构中,从而得到液晶高分子。

这种方法具有合成简单、成本低等优点,且可制备出长度较长、排列较有规则的液晶高分子,对于大规模制造液晶材料具有重要意义。

但同时也存在应用范围相对窄、制备工艺要求较高等问题。

二、液晶材料的性质研究1. 光学性质液晶材料作为显示器中最重要的材料之一,其光学性质是决定其性能的关键。

液晶材料的各向异性和透明性是其独特的光学性质,其对于光的传播方向和偏振方向的选择性吸收及散射现象也是液晶材料的光学表现之一。

2. 热学性质液晶材料的热学性质是其物理性质中一个重要的方面。

在液晶材料的应用中,温度的变化往往引起其相结构变化及相应的物理性质变化,如相变温度、相变热等都是液晶材料热学性质的表现。

3. 力学性质液晶材料的力学性质主要是指其黏度、弹性模量等参数,这些参数与液晶材料的引伸和压缩等变形行为有关。

液晶材料的力学性质与其分子结构和化学成分密切相关,也是重要的物理性质之一。

总之,液晶材料的合成及性质研究是液晶材料领域中的研究热点之一。

随着现代科技的不断发展,液晶材料在各个领域中的应用也会不断扩大。

未来,液晶材料的研究与发展将会更具前景。

液晶分子的合成及其应用

液晶分子的合成及其应用

液晶分子的合成及其应用液晶分子是一种特殊的有机分子,它具有如液体般流动性和如固体般有序性质。

液晶分子的合成及其应用一直是材料科学研究的热点之一。

一、液晶分子的合成液晶分子一般由两个主要部分构成:亲水基团和亲油基团。

合成液晶分子需要考虑其所需的化学键、硬度和柔韧度等物理化学性质。

1.合成方法目前,液晶分子的合成方法主要有三种:缩合法、取代法和聚合法。

缩合法是通过两个分子互相作用,形成带有液晶性质的大分子。

取代法是指在分子中引入含有液晶性质的基团,再对其进行取代反应,最终形成新的液晶分子。

聚合法则是通过聚合物化学反应,将含有液晶性质的单体分子连接成大分子。

2.液晶分子的结构液晶分子的结构多样。

在晶体中,液晶分子有序地排列成层状或列状结构,以此形成晶体的有序性。

不同的液晶分子结构可用来合成不同性质的液晶材料,这对液晶显示技术的发展至关重要。

二、液晶分子的应用液晶分子的应用广泛,包括液晶显示、光电器件、传感器等领域。

1.液晶显示液晶显示技术是目前最主要的显示技术之一。

液晶分子在电场的作用下会发生顺向排列,因而液晶材料也可以用来制造液晶显示器件。

液晶显示器件的构造复杂,涉及到多种不同的液晶材料。

实际上,不同的液晶分子具有不同的物理化学性质,因此也主导不同的显示效果和显示颜色。

液晶显示器件的成功应用,离不开对液晶分子的深入了解和研究。

2.光电器件液晶材料在光电器件中的应用也越来越广泛。

例如,液晶分子可以用来制造光电传感器、高分子复合材料、光学控制器等。

利用液晶分子的独特性质,光电器件可以实现光控开关、光调控、照度计等多种功能。

3.传感器液晶分子对分子结构的敏感性也为其在化学传感器领域中的应用提供了先决条件。

利用液晶分子的分子结构变化,可以设计并制备出高灵敏的分子传感器,用于检测环境中各种不同的物质。

总之,液晶分子的合成和应用都是当前材料科学研究中的核心问题。

液晶分子的独特性质极大地丰富了我们对材料的理解和掌握,也创造了大量实用化的材料和技术,为现代化的科技生产和生活创造了条件。

有机液晶材料的合成与应用

有机液晶材料的合成与应用

有机液晶材料的合成与应用有机液晶材料是一种具有液晶相的有机化合物,其分子结构中含有刚性核心和可变取向的侧链。

有机液晶材料以其优异的光学、电学和力学性能,在液晶显示器、光伏、光电子器件等领域得到广泛应用。

本文将探讨有机液晶材料的合成方法和其在不同领域的应用。

一、有机液晶材料的合成方法有机液晶材料的合成方法多种多样,常见的方法包括有机合成法、固相法和溶液法。

有机合成法是通过有机化学合成反应,将已有的有机化合物经过一系列的化学变化得到具有液晶相的化合物。

固相法则是通过固相反应,在高温下通过化学反应将无液晶相的物质转变为有液晶相的物质。

溶液法是将已有的液晶材料溶解在适当的溶剂中,通过调整浓度和温度等条件,使其重新形成液晶相。

二、有机液晶材料的应用1. 液晶显示器有机液晶材料是液晶显示器的核心材料之一。

液晶显示器是一种基于液晶材料的光电技术,其特点是薄、轻、节能。

有机液晶材料通过调整分子取向和排列方式,可以改变光的透过程度,实现液晶显示效果。

液晶显示器广泛应用于计算机、电视、智能手机等电子产品中。

2. 光伏领域有机液晶材料在光伏领域也有重要的应用。

光伏是一种将光能转化为电能的技术,有机液晶材料通过光电转换的方式,将太阳能转化为可用的电能。

相比于传统的硅基太阳能电池,有机液晶材料具有成本低、柔性可弯曲等特点,使其在光伏领域具有更广阔的应用前景。

3. 光电子器件有机液晶材料还可以应用于光电子器件中。

光电子器件是一种将光信号转化为电信号或者电信号转化为光信号的器件。

有机液晶材料通过控制光的透过程度和偏振方向,实现光信号的转化和传输。

该技术在通信领域有着重要的应用,可以提高光纤通信的传输速度和效率。

4. 其他领域应用有机液晶材料还在其他领域得到了不同程度的应用。

例如,在化妆品中,有机液晶材料可以用于改善乳液和粉底的质地和稳定性;在医学中,有机液晶材料可以用于制造医用显像剂和生物传感器等。

总结:有机液晶材料作为一种具有液晶相的有机化合物,在液晶显示器、光伏、光电子器件等领域具有广泛应用。

液晶材料的合成与性能研究

液晶材料的合成与性能研究

液晶材料的合成与性能研究液晶材料是一种特殊的有机材料,具有独特的物理和化学性质,被广泛应用于显示技术、光学器件、生物医学等领域。

液晶材料的合成和性能研究一直是科学家们关注的热点问题。

本文将从液晶材料的合成方法、性能表征以及应用前景等方面来探讨液晶材料的研究进展。

一、液晶材料的合成方法液晶材料的合成方法多种多样,常见的有有机合成法、溶液法和自组装法等。

有机合成法是最常用的液晶材料合成方法之一。

通过有机合成化学反应,可以合成出各种具有液晶性质的有机分子。

溶液法是将已有的液晶物质溶解于溶剂中,通过溶剂的挥发或其他方式来制备液晶材料。

自组装法则是通过分子间的相互作用力来自组装液晶材料,如氢键、范德华力等。

这些合成方法各有优缺点,科学家们根据实际需要选择合适的方法。

二、液晶材料的性能表征液晶材料的性能表征是研究液晶材料的重要环节。

常用的性能表征方法包括热学性质测试、光学性质测试和电学性质测试等。

热学性质测试主要是研究液晶材料的热稳定性、熔点和热相转变等。

光学性质测试则是研究液晶材料的透明度、折射率、散射等。

电学性质测试主要是研究液晶材料的电流-电压特性、电场响应等。

通过这些性能表征方法,可以全面了解液晶材料的性能特点,为后续的应用研究提供参考。

三、液晶材料的应用前景液晶材料在显示技术领域有着广泛的应用。

液晶显示器是目前最常见的显示器,应用于电视、计算机显示器等各种电子设备中。

液晶材料还可以应用于光学器件,如偏光器、光学调制器等。

此外,液晶材料在生物医学领域也有着重要的应用前景。

例如,液晶材料可以作为药物传递系统,将药物包裹在液晶微胶囊中,实现药物的缓慢释放。

液晶材料还可以用于细胞成像和生物传感器等方面的研究。

总结起来,液晶材料的合成与性能研究是一个复杂而有挑战性的课题。

科学家们通过不断探索和创新,为液晶材料的合成方法和性能表征提供了许多新思路和新方法。

液晶材料的应用前景广阔,将为人们的生活和科技发展带来更多的便利和创新。

液晶材料的研究与应用前景

液晶材料的研究与应用前景

液晶材料的研究与应用前景液晶材料是指在一定条件下表现出了液态和晶态相互转化并具有一定的光学性质的物质。

液晶材料已在显示技术、光学通信、光学存储器等领域得到广泛应用。

本文将重点阐述液晶材料的研究现状和应用前景。

一、液晶材料的分类液晶材料根据性质和结构不同,可分为低分子液晶材料和高分子液晶材料两类。

1. 低分子液晶材料低分子液晶材料的主链由苯环、萘环、乙烯基等构成,通常呈现出高度各向同性。

低分子液晶材料具有自组装的性质,可以自组装成不同的排列方式。

其中,最简单的排列方式是平面排列,然后进一步自组装成螺旋状、立方体状等排列方式。

2. 高分子液晶材料高分子液晶材料是一种特殊的高分子聚合物,其分子结构中不仅包含传统高分子有的单体结构,还包含液晶单体。

高分子液晶材料可以通过有机合成、模板聚合、溶液共聚等方法得到。

高分子液晶材料的结构复杂,但与低分子液晶材料相比,它们具有更好的物理性质稳定性和可控性。

二、液晶材料的研究现状液晶材料的研究涉及到其物理化学性质、制备方法以及表征技术等多方面。

以下是液晶材料的研究现状:1. 液晶材料的光学性质液晶材料的光学性质深受人们关注,这是因为液晶材料的显示性能与其光学性质紧密相关。

现代显示技术大量采用了液晶材料的特定光学性质,如响应时间、透过率等,从而实现了高质量的图像显示效果。

目前,液晶材料的光学性质已经得到了广泛的研究和交叉利用。

2. 液晶材料的制备技术液晶材料制备技术包括有机合成功能分子液晶、聚合物液晶的合成方法。

常见的有机合成功能分子液晶制备方法有比例混合法、共溶法、物理混合法等,并且也有一定的优势与不足,液晶材料研究可综合考虑来选择适用的方法。

而聚合物液晶的制备方法主要有模板聚合法、乳液聚合法等,其合成效率、收率和产品的纯度、溶解度都比关键合胶法有所提高。

3. 液晶材料的表征技术液晶材料常用的表征技术包括:X-ray衍射分析、透射电子显微镜、极化光显微镜、核磁共振等。

液晶材料的合成与应用

液晶材料的合成与应用

液晶材料的合成与应用液晶材料是指在一定条件下形成长程有序液晶结构的材料,具有独特的物理、光学和电学性质,广泛应用于液晶显示器、光纤通讯、生物医学和光伏领域等。

液晶材料的合成与应用是材料科学和工程领域的重要研究方向。

一、液晶材料的分类液晶材料按照分子形态和性质分类可分为各向同性液晶(简称N 相),向列型液晶(简称 N 相)、螺旋型液晶(简称 Ch 相)和胆甾型液晶(简称 Sm 相)等几大类。

其中向列型液晶应用最广,包括烷氧基苯酰亚胺(简称 MBIA)、烷基苯酰亚胺(简称DBCO)、环氧腈酸酯、二苯乙烯类化合物等。

二、液晶材料的合成液晶材料的制备主要是通过化学合成方法,包括溶液法、凝胶法、扩散法、电化学法等。

其中,溶液法是最常用的方法之一,是将液晶分子、溶剂和助剂混合后加热搅拌,生成液晶材料。

凝胶法则是在无机/有机材料的溶胶中加入液晶等有机分子制备,这种方法的特点是形成均匀、刚性的复合凝胶。

电化学法则是指使用电化学反应来制备液晶材料,这种方法能控制分子结构和偏振效应。

例如,通过电化学反应将 4-甲氧基苯酚和 PVA 溶液合成的液晶材料,能够在自然光下形成光振幅反转现象,这对于液晶显示器的应用至关重要。

三、液晶材料的应用液晶材料广泛应用于全息照相、信息存储、光通信、智能触摸屏、液晶电视、光伏电池、生物医学等领域。

其中,液晶显示器是目前液晶材料的主要应用领域,其原理是通过长程有序液晶结构的受激发态转变来实现信息显示。

液晶显示器通过调整液晶分子在电场控制下的取向来控制光的通过和不通过,从而显示出图像和文字。

这种通过电场控制液晶分子的方向而实现信息显示的方式,比传统的阴极射线管显示器更加省电、环保和占用空间更小。

随着科技的发展和人们对于图像质量和观感的要求越来越高,液晶材料也不断地改进和研究,以满足不断增长的需求。

总之,液晶材料的合成与应用是一个充满挑战和机遇的领域。

不断挖掘、研究、应用液晶材料的性质和特点,将有助于推动材料科学和工程的发展,并为人类社会带来更多的便利和创新。

液晶材料的合成及其应用

液晶材料的合成及其应用

华南师范大学实验报告学生姓名学号专业化学()年级、班级课程名称综合化学实验实验项目液晶材料的合成及其应用实验指导老师实验时间2013 年月日课件密码:一、前言随着人们对液晶的逐渐了解,发现液晶物质基本上都是有机化合物,现有的有机化合物中每200种中就有一种具有液晶相。

显示用液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的,现已发展成很多种类,例如各种联苯腈、酯类、环己基(联) 苯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类、二苯乙炔类、乙基桥键类和烯端基类以及各种含氟苯环类等。

人们通常根据液晶形成的条件,将液晶分为溶致液晶( Lyot ropic liquid crystal s ) 和热致液晶( Thermot ropic liquid crystal s) 两大类。

将某些有机物放在一定的溶剂中,由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶,被称为溶致液晶。

比如:简单的脂肪酸盐、离子型和非离子型表面活性剂等。

溶致液晶广泛存在于自然界、生物体中,与生命息息相关,但在显示中尚无应用。

热致液晶是由于温度变化而出现的液晶相。

低温下它是晶体结构,高温时则变为液体,这里的温度用熔点( Tm) 和清亮点( Tc ) 来标示。

液晶单分子都有各自的熔点和清亮点,在中间温度则以液晶形态存在。

目前用于显示的液晶材料基本上都是热致液晶。

在热致液晶中,又根据液晶分子排列结构分为三大类:近晶相(Smectic) 、向列相(Nematic) 和胆甾相(Cholesteric) 。

常见的甾核化合物胆固醇、胆酸是生命体内的重要成分,应用于生物材料中将会提高材料的生物相容性[1]。

同时,胆固醇也是一种非常重要的液晶基元,胆甾醇羧酸酯是发现最早和研究得最多的手性液晶材料之一,在一定条件下其会随温度、磁场、电场、机械应力、气体浓度的变化而发生色彩的变化,可用于制作液晶温度计、气敏元件、电子元件、变色物质等,还可用于无损伤探伤、微波测量、治病诊断、定向反应等化学、化工、冶金、医学等领域[2]。

液晶材料的制备及其器件应用研究

液晶材料的制备及其器件应用研究

液晶材料的制备及其器件应用研究随着信息技术的迅猛发展,液晶材料作为一种广泛应用于电子、光电子、光学等领域的材料,已成为目前最为重要的材料之一。

液晶材料是一种介于液体与晶体之间的物质,它的分子结构呈现有序排列的晶体性质,同时又保持了液体的流动性质。

液晶材料的制备液晶材料的制备技术包括物理方法和化学方法两种。

物理方法主要是从天然来源如脂肪、棕榈油、鱼油等中提取液晶物质,或者通过现代化学合成方法制备。

而化学方法则主要侧重于响应物的化学合成。

例如,液晶分子加入侧链或配体等,通过它们的化学相互作用和复杂结构的构建实现液晶材料的合成。

在液晶材料制备中,对于分子的不对称性和外部形状的容差要求非常高,这需要制备过程中仔细控制材料的化学结构和生长条件。

此外,液晶分子之间的作用力也是制备液晶材料的核心要素。

液晶分子通常是极端敏感的,其中任何细微的变化都可能导致材料展现出不同的液晶相。

液晶材料的器件应用液晶材料得到广泛应用的一个主要方向是液晶显示器。

液晶显示器是一种新型的显示器件,主要应用于智能手机、电脑等设备上。

这些设备需要显示高质量图像和视频,而液晶技术可以提供更加清晰、彩色和稳定的视觉效果。

液晶显示器可分为TN、STN和LCD等三种类型。

另外,液晶材料还被广泛应用于液晶光学器件,如液晶光开关、液晶灯、液晶投影仪等。

例如,液晶光开关可以实现光的调制,把光从一根光缆转移到另一根光缆,达到光纤通信的目的。

液晶灯则是一种高效的绿色光源,广泛应用于照明等领域。

结语液晶材料的制备及其器件应用研究领域是一个极具前景的领域,其发展也将推动信息技术领域的发展。

未来,我们有理由相信,液晶材料的研究与应用将会发挥越来越重要的作用,成为新时代信息技术的重要组成部分。

液晶聚合物的制备及性能分析

液晶聚合物的制备及性能分析

液晶聚合物的制备及性能分析液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers, LCPs)是由液晶分子组成的高分子材料,具有诸多优异性能,如高温稳定性、低膨胀系数、高机械强度等。

液晶聚合物的制备方法有多种,其中最为常用的是筛孔聚合法、液晶交联法和撤除聚合法。

本文将介绍这几种制备液晶聚合物的方法,并对其性能进行分析。

1. 筛孔聚合法筛孔聚合法是一种通过高分子筛过滤机构筛除气体和低聚物的聚合方法。

通过在聚合过程中加入一定量的自由基产生剂和限制剂,以减少低分子物质和气体残留,同时避免聚合过程中的反应难度。

该方法制备的液晶聚合物分子链结晶度高,分子结构规整,具有优良的力学性能和高度的拉伸强度,因此在电纺、二元模式和微纳加工领域得到广泛应用。

2. 液晶交联法液晶交联法是一种将液晶聚合物放置在交联环境下,对其进行交联的方法。

液晶聚合物分子链呈液晶状结构,其交联能力较差。

因此,通过调整交联剂的类型和交联条件等参数,以形成合适的交联网络结构,提高LCPs的强度和稳定性。

该方法在微纳加工领域得到广泛应用,用于制备微电机、柔性夹板和高压电容等器件。

3. 撤除聚合法撤除聚合法是将液晶聚合物分子链中的某些单体通过撤除聚合还原为液晶单体的合成方法。

该方法可以有效控制LCPs的分子结构和功效,以获得不同结构和性质的液晶聚合物。

其中,利用交联基团控制氢化程度,可制备出高分子膜、电路板和光纤等,表现出高度的化学和热稳定性。

性能分析液晶聚合物具有独特的化学结构和物理性质,由于长链分子的排布导致力学性质得到了优化。

同时LCPs是一类特殊的有序聚合物材料,具有优异的力学、电学、热学、光学等多种性能。

液晶聚合物的主要性能如下:1. 高温稳定性液晶聚合物具有高度的热稳定性和化学稳定性,适用于制备工作温度要求高的设备。

液晶聚合物的宽温度范围内形成液晶相,因此其性能可以在高温条件下保持稳定。

同时,具有抗腐蚀、耐化学剂侵蚀等性质。

2. 低膨胀系数液晶聚合物可以在广泛温度范围内形成液晶相,其分子内部排列具有高度的有序性和方向性,因此其膨胀系数较低。

液晶材料的制备及性能研究

液晶材料的制备及性能研究

液晶材料的制备及性能研究液晶材料作为一种独特的材料,在各个领域都具有广泛的应用。

液晶材料的制备及其性能的研究是液晶技术领域中的重要研究方向。

本文将从液晶材料的制备和液晶材料的性能两方面进行探讨。

一、液晶材料的制备液晶材料的制备是液晶技术的基础,制备的方法可以分为物理法、化学法和生物法三种。

下面将分别介绍这三种制备方法。

1. 物理法制备物理法制备液晶材料是指通过物理手段使液晶材料从某种状态转变为液晶状态。

其中比较常用的方法有:(1) 熔融法熔融法是将材料升温至熔点或熔融温度以上,使其形成各向同性液态,然后在恰当的条件下快速降温,使其形成液晶态。

这种方法制备的液晶材料质量相对来说较好,且适合制备大尺寸的液晶材料。

(2) 溶液法溶液法是将液晶材料溶解于某种溶剂中,通过溶剂的去除或改变使其形成液晶态。

这种方法适用于制备低分子量的液晶材料。

2. 化学法制备化学法制备液晶材料是指通过化学反应来合成液晶材料。

其中比较常用的方法有:(1) 构筑法构筑法是通过有机合成的方法,将适当的化合物进行反应,构造出可以形成液晶态的分子。

这种方法制备的液晶材料种类多样且成本低廉,但制备难度较大。

(2) 聚合法聚合法是指通过聚合反应将单体合成成高分子材料,形成液晶态。

这种方法可以制备高品质的液晶材料,但是制备过程较为复杂。

3. 生物法制备生物法制备液晶材料是指利用生物学方法,通过生物学反应合成液晶材料。

其中的一种方法是利用用基于脂质的纳米颗粒组装成液晶的生物途径,这种方法可以在液晶材料中插入生物大分子,具有潜在的生物医学应用。

二、液晶材料的性能研究液晶材料的性能研究是为了探究液晶材料在实际应用中的表现情况及其局限性。

液晶材料的性能主要包括物理性能、电学性能和光学性能三个方面,下面将分别进行介绍。

1. 物理性能液晶材料的物理性能主要包括相变性能、流变性能、导热性能等方面。

液晶材料的相变性能是指液晶材料由各向同性态向液晶态的转变特性。

彩色液晶材料及其应用的制作流程

彩色液晶材料及其应用的制作流程

本技术公开了彩色液晶材料及其应用;合成一种含有异山梨醇等基团的丙烯酸酯类的添加剂,并合成一种含有对羟基甲苯的丙烯酸酯类液晶分子;通过将丙烯酸酯类添加剂与液晶分子混合,可得到鲜艳明亮,色彩丰富的液晶材料。

本技术工艺路线简单、原料消耗量少、反应时间短、操作方便。

权利要求书1.一种彩色液晶材料,所述彩色液晶材料包括丙烯酸酯类添加剂、液晶分子。

2.根据权利要求1所述彩色液晶材料,其特征在于,丙烯酸酯类添加剂的化学结构式如下:液晶分子的化学结构式如下:。

3.根据权利要求2所述彩色液晶材料,其特征在于,A1、A2独立的选自氢或甲基;n、m独立的选自4~9;B1、B2独立表示C6~C18的芳香基团;M为如下基团:N为如下基团:。

4.根据权利要求1所述彩色液晶材料,其特征在于,所述彩色液晶材料的制备方法,包括以下步骤,将丙烯酸酯类添加剂、液晶分子加热混合,得到彩色液晶材料。

5.根据权利要求4所述彩色液晶材料,其特征在于,丙烯酸酯类添加剂的质量为液晶分子质量的5.0~7.5%。

6.根据权利要求4所述彩色液晶材料,其特征在于,加热混合由1~10次加热搅拌组成;每次加热搅拌的温度为80~150℃,时间为4~15分钟。

7.根据权利要求1所述彩色液晶材料,其特征在于,丙烯酸酯类添加剂的合成方法包括以下步骤,氮气保护下,将丙烯酸酯苯甲酸、对羟基苯甲酸酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶在溶剂中反应,得到丙烯酸酯类添加剂;液晶分子的合成方法包括以下步骤,氮气保护下,将丙烯酸酯苯甲酸、羟基苯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶在溶剂中反应,得到液晶分子。

8.根据权利要求1所述彩色液晶材料,其特征在于,溶剂为四氢呋喃;反应的时间为1~3天;丙烯酸酯苯甲酸为丙烯酸酯六碳苯甲酸;对羟基苯甲酸酯为对羟基苯甲酸异山梨醇酯、对羟基苯甲酸联萘二酚酯或者对羟基苯甲酸4,4ˊ-二羟基偶氮苯酯;羟基苯为2,5-二羟基甲苯或者对羟基苯甲酸4,4ˊ-二羟基偶氮苯酯。

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1 前言1.1 实验目的①了解液晶材料的结构特点、制备方法与应用②掌握DCC法合成胆固醇丙酸(苯甲酸)酯液晶材料的操作技术1.2 液晶概述1.21 液晶的发现液晶的发现可以追溯到1888年。

据资料记载,液晶是在1888 年由奥地利的植物学家莱尼茨尔(F.Reinitzer)发现的。

他注意到,把胆甾醇苯甲酸酯晶体加热到145.5℃,晶体会熔化成为混浊粘稠的液体,145.5℃就是它的熔点。

继续加热,当温度上升至178.5℃时,这混浊的液体会突然变成清亮的液体。

开始他以为这是由于所用晶体中含有杂志引起的现象。

但是,经过多次的提纯工作,这种现象仍然不变;而且这种过程是可逆的。

第二年,德国物理学家莱曼(O·Lehmann)发现,许多有机物都可以出现这种情况。

在这种状态下,这些物质的机械性能与各向同性液体相似,但它们的光学特性却与晶体相似,是各向异性的。

这就是说,这时的物质具有强烈的各向异性物理特征,同时又像普通流体那样具有流动性。

莱曼称之为液晶(Liquid crystal)。

1.22 什么是液晶在不同的温度和压强下物体可以处于气相、液相和固相三种不同的状态。

其中液体具有流动性。

它的物理性质是各向同性的,没有方向上的差别。

固体(晶体)则不然,它具有固定的形状。

构成固体的分子或原子在固体中具有规则排列的特征,形成所谓晶体点阵。

晶体最显著的一个特点就是各向异性。

由于晶体点阵的结构在不同的方向并不相同,因此晶体内不同方向上的物理性质也就不同。

而液晶,因为它具有强烈的各向异性物理特征,同时又像普通流体那样具有流动性,处于固相和液相之间,所以它是物体的一种不同于以上三种物相的特殊状态。

由于液晶相处于固相和液相之间,因此液晶相(mesophase)又称为中介相(介晶相),而液晶也称为中介物(mesogen)。

1.23 液晶的分类众所周知,物质一般有气态、液态和固态三种聚集状态。

其实,还有等离子态、无定形固态、超导态、中子态、液晶态等其他聚集态结构形式。

如果一个物质已部分或全部地丧失了其结构上的平移有序性,而还保留取向有序性,它即处于液晶态。

根据液晶分子在空间排列的有序性不同,液晶相可分为向列型、近晶型、胆甾型和蝶型液晶态四类。

根据液晶相形成的条件不同,可分为热致液晶、溶致液晶和场致液晶。

此外,还可根据液晶分子的大小来分,分为小分子液晶和高分子液晶。

1.24 液晶的性质①电光效应动态散射:把某种向列型液晶放在两个特定的电极之间(电极间距离约为10微米),逐渐增加静电压。

电压不是很大时(1V 左右),液晶对光仅仅进行镜面反射。

当电压增大到某一阀值时(5V 左右),液晶在光的照射下会出现明暗相间的条纹。

电压继续增大,到达另一阀值时,液晶会对光进行漫反射。

光轴的转动:分子轴按一定方向取向的向列型液晶和近晶型液晶都具有光学单轴性。

在一般情况下光轴与分子轴方向一致。

对这种液晶施加电场时,由于介电常数的各向异性,分子轴在最初状态一致会朝向另一方向。

②热效应向列型液晶的折射率的各向异性随温度升高而降低。

温度的改变能使近晶型液晶的光轴方向发生变化。

③其它性质液晶的其它性质还有压电效应、光化学效应、光生伏特效应等等。

1.25 液晶高聚物的应用①显示和记录材料液晶高分子作为显示和记录材料往往与其分子结构和状态变化联系在一起,如玻璃化转变、分子互变异构、顺反异构、开环闭环反应、二聚或氧化还原反应。

利用液晶的相态变化的显示和记录方式称为热感式纪录;利用光化学反应原理实现显示和记录方式称为光感式纪录。

液晶高聚物具有较高的玻璃化温度,可使之在室温下保存一定工作条件下纪录的信息,用作高分子液晶显示材料。

罗朝晖等合成出一种含胆甾侧基的环状聚硅氧烷高聚物液晶,并用该液晶作为可擦存储器的记录材料,在记录和删除时无需外加电场,只需要一个简单的加热—冷却循环即可实现,记录的信息在玻璃态下可保存6个月不衰退。

Ikeda合成出了一种侧链仅含有偶氮液晶基元的均聚物,利用偶氮双键异构引起的相转变实现了光纪录。

该聚合物信息储存的光记录方法是通过其液晶态向列相在强偏振激光的照射下,受照射的局部区域吸热升温至液晶相转变温度。

同时偶氮基团发生顺反异构化由棒状的反式结构转变为弯曲的顺式结构,从而对周围的液晶相产生扰动,使其由各向异性转变为各向同性。

光源移走后受照射区域冷至玻璃化温度以下,所记录的信息就被冻结起来。

由于偶氮苯基团具有很好的抗疲劳性,因此可以实现信息的反复重复擦写。

②电流变流体电流变流体( Electrorheological fluid 简称ER流体) 通常是由具有较高介电常数的分散颗粒分散于具有较低介电常数的绝缘液体中形成的一类悬浮液。

主要特征在于其表观粘度和屈服应力等流变学性质能随外加电场的强度的变化发生快速、可逆的变化。

即无外加电场时可以像水那样流动,施加电场后,表观粘度显著增大,甚至变成固体状物质。

更为突出的是这种“液—固”行为仅在毫秒间实现,并且可逆。

电流变流体的特性提供了一种新颖、高效的能量传递、运动控制的方法,是当前仿生智能材料的首选材料之一。

在机械能传递和控制中具有广阔的前景。

刘红波等合成出一种聚硅氧烷侧链液晶高聚物,并将其作为分散相分散在硅油中。

为了便于分散,加入四氢呋喃将其混合均匀后放入真空烘箱,将四氢呋喃挥发掉得到均相的高分子液晶电流变流体。

对该变流体研究发现,在剪切速率为300s-1时,电场强度(E)从0升到2 kV/ mm ,流体的剪切应力从2 kPa. s迅速增加到10 kPa. s。

该电流变流体不仅有较宽的使用温度,且体系不存在储存沉降等问题。

③导电液晶高分子具有与π电子结构相关联的线性聚烯烃和芳杂环等的共轭聚合物具有较好的导电、非线性光学等性质。

这些“离域电子聚合物”有可能成为可充电电池、电子显示器和探测器等器件的新型材料。

在这些电子器件中,这些材料常需要被制作成不同厚度的膜,因此要求这些材料具有可溶性和可加工性。

但刚性的π共轭电子结构使这些聚合物丧失了这些性质。

Uoda等研究发现,在聚对苯(PPP)聚合物分子链上引入对称的侧基烷氧基得到的聚2,5—二烷氧基苯可以溶于四氢呋喃中,且该聚合物仍然具有很好的导电性。

崔峻等根据这一研究成果,合成出带有液晶基元的二烷氧基苯单体。

该单体在催化剂FeCl3作用下和惰性气体N2气保护下,反应可得到侧链导电液晶聚合物聚1,4—(2—甲氧基—5—正己酸联苯酯醚) 苯。

④高分子液晶合金利用液晶高分子材料与已有的高聚物进行共混改性得到的两相体系,由2组分之间的协同效应具有优异的综合性能。

利用高分子液晶对传统通用高分子材料进行改性是近些年来科研工作者研究的一大焦点。

Zhang Baoyan等制备出一种高分子液晶,将该液晶与聚砜及聚乙烯吡咯烷酮以溶液法进行共混,采取L-S相转换法得到一种共混超滤膜。

用0.05%的牛血清蛋白溶液测定其截留率,与未加入液晶组分的超滤膜相比较,共混超滤膜的截留率大幅度提高。

另外,膜的耐热性、耐酸碱性也有较大程度的提高。

⑤光纤通信涂层材料光纤通信目前常采用石英玻璃作为光导纤维。

这种外径为100~150μm的玻璃丝在很小的拉力下就被拉断。

为了保护光纤表面,提高抗拉、抗弯强度,需要给光纤表面涂以高分子树脂造成恢复层。

液晶高分子材料适于作为光纤的二次被覆材料以及抗拉构件和连接器等。

尤尼崎卡和三菱公司开发研制的PET系列非全芳烃液晶高分子材料,经改性后代替尼龙12作为光纤的二次涂层。

由于该涂层材料具有高强度、高模量、低的热膨胀系数等特性,有效的降低了由光纤本身温度变形而引起的畸变,减少了光信号传输中的损耗。

⑥医用材料甲壳素是一种天然高分子化合物。

甲壳素的衍生物具有液晶相,经湿纺后可以用作外科手术缝合线或创伤面的被覆材料。

这些物质具有生物活性,因此可以被人体所吸收,消除了手术拆线给病人带来的痛苦。

聚甲基硅氧烷侧链液晶高聚物经过交联处理,可以得到液晶弹性体。

用它制得的薄膜用来分离水杨酸类药物已经取得了良好的效果。

⑦其他液晶高聚物除在以上各方面得到广泛应用以外,还被用于制备高强度高模量的有机纤维, 如Kevlar纤维;色谱分离柱中的色谱固定液;铁电性液晶高分子材料;功能液晶分子膜等。

1.3 研究展望高分子液晶自从被发现以来,一直受到全世界科研工作者的密切关注,开辟了高分子研究和应用领域的新方向。

近年来,科研工作者又从液晶分子复合材料、含二维液晶基元的液晶高分子材料、树枝状液晶高分子材料、互穿液晶高分子材料等方向进行了大量的研究并取得丰硕的成果。

随着科研工作者的不断努力,液晶高聚物在高新技术领域的应用前景将更加广阔。

2 实验部分2.1 实验原理用DCC脱水法合成丙酸胆固醇酯,反应式如下:本法用二氯甲烷为溶剂,二环己基碳二亚胺(DCC)为脱水剂,N,N一二甲基苯胺为催化剂制备丙酸胆固醇酯。

①实验仪器有机合成实验玻璃仪器一套(含蒸馏、抽滤设备)、磁力搅拌器、薄层检测用荧光仪、水泵、熔点测定仪②实验试剂胆固醇、N,N一二甲基苯胺、丙酸、二环己基碳二亚胺(DCC)、二氯甲烷、石油醚(30~60℃)、乙醚、薄层检测用硅胶GF254、无水乙醇、HCl溶液(1mol/L)、NaOH溶液(1mol/L)、蒸馏水、无水MgSO4等。

2.3 实验步骤与现象①加料在干燥的带有磁力搅拌子、干燥管的圆底烧瓶中,加入胆固醇(1.93g,0.005mol)、脱水剂二环己基碳二亚胺(1.24g,0.0056mol)、丙酸(0.37g,0.0056mol)催化剂(除水促进剂)N,N一二甲基苯胺(0.145g,0.0012mol)、溶剂二氯甲烷(100mL),在常温下搅拌。

现象:固体先溶解,随着搅拌逐渐有白色沉淀析出②反应监测搅拌下反应20—24小时后,以30份石油醚和1份乙醚混合液为展开剂,薄层检测反应终点。

③后处理反应结束后抽滤,除去未反应完的二环己基碳二亚胺和生成的酰脲,用HCl溶液(1mol/L)、NaOH溶液(1mol/L)、蒸馏水(各50mL)分别洗涤滤液,然后加入MgSO4干燥。

④产品精制蒸馏除去溶剂二氯甲烷后得到粗产品,将粗产品加入无水乙醇重结晶三次(每次8~10mL),抽滤,干燥,得到精制产品。

⑤产物鉴定称量,计算产率,测定熔点。

2.4 实验结果①产物R f值为0.645(=2.0cm/3.1cm)②蒸馏后得到黄色油状粗产品,当重结晶、抽滤干燥后,得到大量白色晶体3 结果与讨论最终得到产物0.53g,理论产量为2.214g,产率为23.9%。

固体先溶解,后逐渐有白色沉淀生成是因为实验试剂胆固醇、丙酸和二环己基碳二亚胺等溶于二氯甲烷进行反应;反应进行一段时间后,未反应完的二环己基碳二亚胺和生成的酰脲不溶于溶剂而析出,产生白色沉淀。

薄层检测R f值为0.645,理论R f值为0.7。

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