液晶高分子
液晶高分子
液晶的特异性。
通过研究铁电和光致变色两类液晶高分子LB膜，并 通过偏振红外光谱分析证明，这两类液晶聚合物LB 膜存在轴向有序性。介晶侧链倾斜取向LB膜结构与 体相的近晶层类似。所以用LB技术，室温下就可以 组装得到液晶聚合物在体相需较高温度才能达到的 高有序性，从而有望改善液晶聚合物的使用条件， 并可用作研究其体相功能的二维模型。
光纤通讯领域：用作光纤被覆材料、抗拉构件、耦 合器和连接器，其弹性模量比工程塑料尼龙 11 或尼 龙12高1个数量级，线膨胀系数小1～2个数量级，从 而降低由光纤本身温度变化所引起的畸变。如果光 导纤维发生不规则弯曲，所传导的光将不全在纤芯 和包层交界面上发生全反射，而会射到光纤外面去， 导致光传输损耗增大。 LCP 作为石英玻璃、光导纤 维的被覆材料，是利用了 LCP 容易在力场方向取向， 从而获得高强度，且在取向方向上热膨胀系数极低， 甚至为零，使光纤不出现不规则弯曲。因此，其光 信号传输损耗极低。
其他应用领域： 由于 LCP有突出的耐化学腐蚀性，
它可用作化工设备和装置。美国某甲酸厂的蒸馏塔 内马鞍形陶瓷填料用 Vectra代替后，不仅耐高温腐 蚀，并能承受系统压力的骤变而不易破碎，寿命长 达14个月，原用陶瓷填料的寿命只有4－6周, 生产 效率提高50％，年节约资金11万美元。LCP还可以 取代难以加工的氟塑料及不锈钢，用于制造泵、阀 门、油井设备和计量仪器。
其他应用领域：用Xydar制作的微波炉灶容器可以 经受0～280℃反复50次的冷热冲击而无变化，而目 前使用的耐热玻璃或陶瓷受冷热冲击后则易破碎。 LC P又是对微波吸收系数最小的高分子,即对微波 透明，因此特别适于微波灶用容器。此外，它的纤 维制品还可用于软线、绳索、鱼网、刹车片和体育 用品等。
液晶高分子材料
液晶高分子材料
液晶高分子材料是一种具有特殊结构和性能的材料，它融合了液晶和高分子两种材料的特点，具有优异的光学、电学和力学性能，被广泛应用于液晶显示器、光学器件、电子材料等领域。
首先，液晶高分子材料具有优异的光学性能。
由于其分子结构的特殊性，液晶高分子材料能够表现出液晶态和高分子态的双重性质，使其在光学器件中具有重要的应用价值。
例如，在液晶显示器中，液晶高分子材料能够通过外加电场调节其分子排列，从而实现液晶分子的定向排列和光学性质的调控，使得显示器能够呈现出丰富的色彩和清晰的图像。
其次，液晶高分子材料还具有优异的电学性能。
由于其分子结构的特殊性，液晶高分子材料在外加电场作用下能够发生液晶相变，从而实现电光调制和电场调控等功能。
这使得液晶高分子材料在电子材料领域具有广泛的应用前景，例如在智能光电器件、电光调制器件和光电器件等方面都有着重要的应用价值。
此外，液晶高分子材料还具有优异的力学性能。
由于其分子结构的特殊性，液晶高分子材料在外力作用下能够发生形变和结构调控，使其在材料加工和力学性能方面具有独特的优势。
例如在材料加工领域，液晶高分子材料能够通过外力调控其分子排列和结构，从而实现材料的定向排列和力学性能的调控，使得材料具有更好的加工性能和应用性能。
总的来说，液晶高分子材料具有优异的光学、电学和力学性能，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展和进步，相信液晶高分子材料将在液晶显示器、光学器件、电子材料等领域发挥越来越重要的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
液晶高分子课件(带目录)
液晶高分子课件1.引言液晶高分子（LiquidCrystalPolymer，简称LCP）是一类具有液晶相态的高分子材料，因其独特的物理和化学性质，在众多领域得到广泛应用。
本文将对液晶高分子的基本概念、性质、制备方法及应用进行详细介绍。
2.液晶高分子的基本概念（1）分子链在液晶相中具有一定的取向有序性；（2）液晶高分子具有各向异性，即在不同方向上具有不同的物理和化学性质；（3）液晶高分子具有热塑性，可通过加热熔融进行加工；（4）液晶高分子具有良好的热稳定性和力学性能。
3.液晶高分子的性质3.1热稳定性3.2力学性能液晶高分子的力学性能优异，具有高强度、高模量等特点。
这主要得益于分子链的取向有序性以及分子链间的紧密排列。
3.3各向异性液晶高分子的各向异性表现为在不同方向上具有不同的物理和化学性质。
这种各向异性使得液晶高分子在特定应用领域具有独特优势。
4.液晶高分子的制备方法4.1溶液聚合溶液聚合是将液晶单体溶解在特定溶剂中，通过引发剂引发聚合反应，制备液晶高分子。
该方法操作简便，但需选用适宜的溶剂和引发剂。
4.2悬浮聚合悬浮聚合是将液晶单体分散在非溶剂介质中，通过引发剂引发聚合反应，制备液晶高分子。
该方法可实现较高分子量液晶高分子的制备，但聚合过程较复杂。
4.3乳液聚合乳液聚合是将液晶单体分散在水相中，通过乳化剂和引发剂引发聚合反应，制备液晶高分子。
该方法适用于制备具有特定形态的液晶高分子。
5.液晶高分子的应用液晶高分子在众多领域具有广泛的应用，主要包括：5.1电子电器液晶高分子具有良好的绝缘性能和热稳定性，适用于制备高性能电子元器件，如电路板、连接器等。
5.2高性能纤维液晶高分子纤维具有高强度、高模量等特点，可应用于航空航天、军工等领域。
5.3生物医学液晶高分子具有良好的生物相容性和降解性能，可用于制备药物载体、生物支架等。
6.结论液晶高分子作为一种具有独特性质的高分子材料，在众多领域具有广泛的应用前景。
液晶高分子ppt课件
结论与展望
03
总结研究成果，指出研究局限性和未来研究方向，展望液晶高
分子领域的发展前景。
05
液晶高分子材料性能及应 用研究
材料性能评价
01
液晶性
液晶高分子具有独特的液晶性，即在一定温度范围内呈现出液晶态。这
种液晶态具有光学各向异性、高粘度、低流动性等特点，使得液晶高分
子在显示、光学、电子等领域具有广泛应用。
光学性质
具有优异的光学性能，如 高透明度、低双折射等。
液晶态特性
取向有序性
液晶分子在某一特定方向排列有序， 形成各向异性。
流动性
连续性与流动性
液晶分子的排列并不像晶体那样完美 ，而是存在一定的缺陷和位错，这些 缺陷和位错使得液晶具有流动性和连 续性。
与晶体不同，液晶具有流动性，其分 子排列不像晶体那样牢固。
01
02
03
主链型液晶高分子
分子主链具有刚性，能形 成液晶态的聚合物。
侧链型液晶高分子
液晶基元作为侧基连接在 柔性主链上，侧基具有足 够大或刚性。
组合型液晶高分子
主链和侧链上同时含有液 晶基元的聚合物。
物理性质
热学性质
具有较宽的液晶相温度范 围，较高的热稳定性和热 氧化稳定性。
力学性质
具有高强度、高模量、低 收缩等优异的力学性能。
电子领域
液晶高分子在电子领域的应用主要包括电子封装材料、电子绝缘材料等。利用液晶高分子 的耐高温、耐化学腐蚀等特性，可以提高电子产品的可靠性和稳定性。
挑战与机遇并存
挑战
液晶高分子的研究和发展面临着一些挑战，如合成难度大、成本高、应用领域受限等。此外，随着科技的不断发 展，新型显示技术不断涌现，对液晶高分子的需求也在不断变化，这对液晶高分子的研究和发展提出了更高的要 求。
高分子液晶2024新版
03
高分子液晶合成与制备方法
传统合成方法回顾及优缺点分析
熔融共混法
将高分子和液晶材料在高温下熔融共混，然后冷却固化得到高分子液晶。优点是工艺简单，适用于大规模生产；缺点 是液晶材料在高温下易分解，且难以均匀分散在高分子基体中。
溶液共混法
将高分子和液晶材料溶解在共同溶剂中，通过挥发溶剂或沉淀得到高分子液晶。优点是液晶材料能够均匀分散在高分 子基体中；缺点是需要使用大量有机溶剂，对环境造成污染。
高分子液晶在显示器件中作用机制
取向作用
稳定性增强
高分子液晶材料在显示器件中起到取 向作用，使得液晶分子按照一定的方 向排列，从而控制光的透过或反射。
高分子液晶材料具有较高的稳定性和 耐久性，能够提高显示器件的使用寿 命和稳定性。
光学调制
高分子液晶材料具有优异的光学性质 ，如双折射、旋光性等，可用于实现 光学调制，如亮度、对比度、色彩等 参数的调节。
相变行为与热力学性质
相变行为
高分子液晶具有多种相变行为，如玻璃化转变、熔融转变、清亮点等。这些相 变行为与温度、压力、浓度等外界条件密切相关，同时也受到高分子结构的影 响。
热力学性质
高分子液晶的热力学性质包括热容、热膨胀系数、热导率等。这些性质与液晶 的相变行为、分子排列以及分子间相互作用等因素密切相关。
在液晶层两侧分别贴上偏 振片，用于控制光的偏振 状态。同时，将背光模组 组装在面板背部，提供光 源。
设计相应的驱动电路和控 制系统，用于控制TFT的开 关状态和液晶分子的排列 ，从而实现图像显示和调 节。
05
高分子液晶在其他领域拓展应 用
生物医学领域：药物传递和细胞培养基质
药物传递
高分子液晶可作为药物载体，通过改变其液晶态结构实现药物的缓释和控释，提高药物的生物利用度和治疗效果 。
高分子液晶
高分子液晶高分子液晶是一种新型高分子材料,具有强度高、模量大的特点。
液晶是某些小分子有机化合物或某些高分子在熔融态或在液体状态下,形成的有序流体,既具有晶体的各向异性,又具有液体的流动性,是一种过渡状态,这种中间态称为液晶态，处于这种状态下的物质称为液晶，高分子液晶材料即为一类新型的特种高分子材料,已经以纤维、复合材料和注模制件等应用于航空、航海和汽车工业等部门。
液晶就是液态和晶态之间的一种中间态,它既有液体的易流动特性,又具有晶体的某些特征。
各向同性的液体是透明的,而液晶却往往是浑浊的,这也是液晶区别于各向同性的液体的一个主要特征。
液晶之所以混浊是因为液晶分子取向的涨落而引起的光散射所致,液晶的光散射比各向同性液体要强达100万倍[3]。
总之,液晶科学获得了许多重要的发展,研究领域遍及物理、化学、电子学、生物学各个学科,发展成了液晶化学、分子物理学、生物液晶及液晶分子光谱等重要学科[5]。
高分子液晶具有独特的性能:(1)在电场和磁场中,高分子液晶排列取向所需的电场强度或磁场强度要比低分子液却大的多,热致性液品的热转变温度高,而粘度大。
(2)奇偶性,所胃奇偶性是指在介晶态的TM,TN,△S,△H随柔性间隔的不同存在着奇低偶高的现象。
不仅主链上有奇偶性效应,而侧链也有奇偶性效应。
(3)高分子液晶的流变行为高分子液晶的流变行为对聚合物材料的应用影响很大。
如粘度是温度的函数,而且在某一温度下,粘度变小。
粘度对剪层影响较大在低剪切速度下,偏离牛顿流体液品的有序性降低一粘度随分子准的增加,粘度下降。
(4)液品相的转变:在一定浓度,液晶转变温度随聚合度的增长而升高。
在各向同性挤剂中,聚合物浓度下降,则相转变温度也下降。
在一定温度下,聚合度越大,则介晶相出现的临界浓度越低。
(5)液品的电光效应.所谓电光效应是指液晶在电场的作用下产生光学的变化,具体如下:相畴的形成,电场可引起向列相,液晶产生威廉姆士相畴;动态散射,液晶中的离子,交变电场作用下对液晶分子施以作用下,随电压增大而增大,当超过弹性界限时就产生湍流;宾一主相互作用液晶中存在其它各向异性分子时施加电场,两者进行相互影响的运动排列[6]。
液晶高分子聚合物
液晶高分子聚合物液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polymer，简称LCP）是一种具有特殊结构和性能的高分子材料。
它在常温下具有液晶的特性，同时又具备高分子材料的机械性能和热稳定性。
液晶高分子聚合物的发展为新型材料的研究和应用开辟了新的方向。
液晶高分子聚合物是一种具有无定形液晶结构的高分子材料，其分子链的构象在混合剂的作用下呈现出有序排列。
这种有序排列的形态使得液晶高分子聚合物具有一些特殊的性质。
首先，它具有高分子材料的机械性能，比如强度、韧性等；其次，液晶高分子聚合物的玻璃化转变温度较高，可达到200℃以上，具有较好的热稳定性；此外，液晶高分子聚合物还具有优异的电绝缘性能、低摩擦系数、低线膨胀系数等特性，使得它在电子器件、通信、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。
1.合成方法：液晶高分子聚合物的合成通常采用高分子合成中的传统方法，如聚合、缩聚、交联等。
但是由于其特殊结构和性能，合成过程中需要控制反应条件和配方，以获得期望的液晶性能。
2.液晶性质：液晶高分子聚合物的液晶性质是其最重要的特征之一、研究人员通过控制分子结构、引入侧链等方法，制备具有不同液晶相的液晶高分子聚合物。
研究涉及到液晶相的形成、相变行为、热稳定性等方面。
3.应用领域：液晶高分子聚合物具有优异的性能，被广泛应用于电子器件、通信、汽车、航空航天等领域。
例如，在电子器件领域，液晶高分子聚合物可制备高分子液晶显示器、电子屏蔽材料等；在通信领域，液晶高分子聚合物可作为光纤材料的包覆剂；在汽车领域，液晶高分子聚合物可用于制备汽车零件等。
4.研究进展：液晶高分子聚合物的研究已取得了一系列的进展。
例如，研究人员通过改变分子结构、引入侧链等方法，制备出具有不同液晶相的液晶高分子聚合物。
此外，研究人员还开展了液晶高分子聚合物与其他材料的共混研究，以提高其性能和应用范围。
总结起来，液晶高分子聚合物是一种具有特殊结构和性能的高分子材料，具有机械性能好、热稳定性高、电绝缘性能优异等特点。
液晶高分子的性质及应用
液晶高分子的性质及应用1.液晶相：液晶高分子在一定的温度范围内呈现出液晶相，即介于固体和液体之间的有序相。
液晶相可以分为各向同性和各向异性两种类型。
a.各向同性液晶相：分子的有序排列在空间中是无定向的，即没有特定的方向性。
液晶高分子在这种相态下表现出传统高分子的性质，如熔融流动性等。
b.各向异性液晶相：分子的有序排列在空间中是有定向的，即存在特定的方向性。
液晶高分子在这种相态下具有一些特殊的物理性质。
2.反射性质：液晶高分子的有序排列结构使其呈现出良好的光学性质。
其中最重要的性质是反射性质。
液晶高分子可以通过改变其结构和局部有序性来调节光的反射能力，从而实现可控反射。
这种性质可以应用于光学器件和显示技术中。
3.热学性质：液晶高分子具有较高的熔点和较低的熔体粘度。
这使得液晶高分子的加工过程相对容易，并且能够形成具有特殊形状和结构的产品。
1.液晶高分子在显示技术中的应用是最广泛的。
在液晶显示屏中，液晶高分子以液晶态存在，能够通过外加电场的调控来改变其透明度和形态。
这种特性使得液晶高分子被广泛应用于液晶电视、计算机显示器、手机屏幕等电子产品中。
2.液晶高分子还被用于光学器件的制备。
通过调节液晶高分子的结构和局部有序性，可以实现光的反射、折射、偏振等特性的可控调节，从而用于制造光学滤光片、偏振器、光学振荡器等光学器件。
3.液晶高分子还可以用于制备聚合物液晶材料。
聚合物液晶材料具有高分子的机械性能和液晶高分子的液晶性能的优点，可以在光电领域、能源储存领域等方面得到应用。
4.由于液晶高分子具有特殊的热学性质和可塑性，它们还被广泛应用于制造具有特殊形状和结构的产品。
例如，液晶高分子可以用于制造形状记忆聚合物，这些材料可以在受到外界刺激时恢复到其原始形状。
总结起来，液晶高分子具有独特的性质和广泛的应用领域。
通过调节液晶高分子的结构和局部有序性，可以实现对光学性质的控制和调节。
液晶高分子主要应用于液晶显示技术、光学器件制造、聚合物液晶材料制备以及制造形状记忆聚合物。
液晶高分子
液晶的定义
物质的存在形式除人们熟悉的液态、晶态、和气态 以外，还有等离子态、无定形态、超导态、中子态、 液晶态等其他聚集态结构形式。
液晶态是物质的一种存在形态，它具有晶体的光 学各向异性性质，又具有液体的流动性质。它具有 晶体的光学各向异性性质，又具有液体的流动性质 。
如果一个物质已部分或全部的丧失了其结构上的 平移有序性而仍保留取向有序性，它即处于液晶态。 液晶态与晶态的区别在于它部分缺乏或完全没有平 移序，而与液态的区别在于它仍然存在一定的取向 有序性。
液晶高分子的分类
根据结构有序性的类型与程度，液晶有： 向列型晶相液晶、近晶型晶相液晶、胆甾醇 型液晶等。
液晶相依其生成条件，可分为：热致液晶 相、溶致液晶相以及因其他外场（压力、电 场、磁场、光照等）作用诱发产生的场致 液晶相等。
液晶高分子的应用
（一）高强度高模量材料 （二）在数字及图像显示方面的应用 （三）在信息储存方面的应用 （四）温度的显示 （五）气体的检测 （六）浅层肿瘤的诊断 （七）生物性液晶高分子
液晶高分子聚合物是80年代初期发 展起来的一种新型高性能工程塑 料，英文名为：Liquid Crystal Polyester 简称为LCP。聚合方法 以熔融缩聚为主，全芳香族LCP多 辅以固相缩聚以制得高分子量产 品。非全芳香族LCP常采用一步或 二步熔融聚合制取产品。近年连 续熔融制取高分子量LCP的技术得 到发展。
低温下它是晶体结构，高温时则变为液体，在中间 温度则以液晶形态存在。
热致
液晶高分子的发现
液晶现象是1888年奥地利植物学家莱尼茨尔（F. Reinitzer）在研究胆甾醇苯甲酯时首先观察到的现 象。他发现，当该化合物被加热时，在145℃和 179℃时有两个敏锐的“熔点”。在145℃时，晶体 转变为混浊的各向异性的液体，继续加热至179℃时， 体系又进一步转变为透明的各向同性的液体。
液晶高分子及其应用
液晶高分子及其应用
1、液晶高分子的概述
液晶高分子(Liquid Crystal Polymer,简称LCP)是一类具有液晶特性和高分子特性的聚合物材料，它既有液晶的灵活性和可调性，也具有橡塑、纤维材料等优质的机械特性。
LCP的结构通常属于共轭(conjugated)类型，这种结构使它成为一种特殊的性质高分子材料，具有独特的抗热和抗化学力，以及优良的耐磨性，并且机械性能稳定。
2、液晶高分子的结构特点
液晶高分子的特点在于具有特殊的立体双环结构，其结构有长链烃聚类、短烷链烃聚类、三角形聚类，以及四环类似结构分子等，而且具有优越的可成膜性能，具有耐腐蚀耐热、抗拉伸性等特点。
液晶高分子具有高熔点、熔化时间短、能够用热机模压加工、易接着其它材料，能够变形容易使其成为一种极具广泛应用价值的材料。
3、液晶高分子的应用
液晶高分子因其具有优异的机械强度和耐热性、耐化学腐蚀性等特点，而成为电子化学器件的主要原材料之一，常用于制作电路板、高电压电缆、接近传感器等电子领域中的精密元件。
此外，液晶高分子还广泛应用于汽车工业、航空航天工业、滚动轴承行业等领域，可用于制造汽车发动机和变速箱部件、飞机和火箭结构件、滚动轴承箱体等。
4、结语
液晶高分子的发展改变了电子行业的面貌，它的出现为民用电子产品和航空航天产品的应用带来多项新的突破，为电子行业的发展注入更多的创新性原材料，增强了电子产品的结构强度和性能。
液晶高分子材料
液晶高分子材料液晶高分子材料是一种具有特殊结构和性能的材料，它在液晶状态下具有液体的流动性，同时又具有固体的有序性。
液晶高分子材料通常由高分子主链和液晶基团组成，通过特殊的加工工艺可以制备成具有特定性能的材料，广泛应用于显示器件、光学材料、传感器等领域。
本文将从液晶高分子材料的结构特点、制备工艺和应用领域等方面进行介绍。
首先，液晶高分子材料的结构特点。
液晶高分子材料的主链通常是由碳、氢等元素组成的高分子链，而液晶基团则是具有液晶性质的分子单元。
这些液晶基团在高分子主链上的排列方式和空间取向对材料的性能具有重要影响。
通常液晶高分子材料可以分为低分子液晶高分子和高分子液晶高分子两类，它们的结构特点和性能表现有所不同。
其次，液晶高分子材料的制备工艺。
液晶高分子材料的制备通常包括原料选择、聚合反应、加工成型等步骤。
在原料选择方面，需要选择具有液晶性能的液晶基团和适合的高分子主链，通过化学合成或物理混合的方式将它们组装成液晶高分子材料。
在聚合反应中，需要控制反应条件和聚合度，以获得理想的分子结构和分子量。
在加工成型中，需要利用特殊的加工设备和工艺，将液晶高分子材料制备成薄膜、纤维、片材等形式，以满足不同领域的需求。
最后，液晶高分子材料的应用领域。
液晶高分子材料具有优异的光学性能、电学性能和机械性能，因此在显示器件、光学材料、传感器等领域有着广泛的应用。
在液晶显示器件中，液晶高分子材料作为液晶材料可以实现信息的显示和传输，广泛应用于电视、电脑显示屏等设备中。
在光学材料领域，液晶高分子材料可以制备成具有特殊光学性能的材料，用于制备偏光片、光学波片等光学元件。
在传感器领域，液晶高分子材料可以利用其对外界环境的敏感性，制备成温度传感器、压力传感器等传感器元件。
总之，液晶高分子材料具有特殊的结构和性能，通过合理的制备工艺可以制备成具有特定性能的材料，广泛应用于显示器件、光学材料、传感器等领域。
随着科学技术的不断发展，相信液晶高分子材料在未来会有更广阔的应用前景。
高分子液晶材料
若在其中添加少量磷等,高分子液晶的阻燃性能更好。
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（4）电性能和成型加工性优异
高分子液晶的绝缘强度高和介电常数低, 而且两者都很少随温度的变化而变化,并导 热和导电性能低。
由于分子链中柔性部分的存在，其流动 性能好,成型压力低,因此可用普通的塑料加 工设备来注射或挤出成型,所得成品的尺寸 很精确。
而某些物质的晶体受热熔融，或者在溶剂中溶解过程 中，虽然失去了固态的大部分性质，外观呈现液体的流 动性质，但是仍然保留一定分子排列的有序性，具有部 分晶体性质，这种过渡相态被称为液晶态。
3
2、液晶高分子的分类
液晶根据分子量的大小，可以分成小分子液晶和聚合物液 晶。
聚合物液晶是通过柔性聚合物链将小分子液晶连接起来构 成，可以克服小分子液晶稳定性差，机械强度小的缺点。 高分子化的同时还赋予聚合物液晶以其他重要性质。
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5.2 液晶高分子材料的应用
1. 作为高性能工程材料的应用 （1）电子应用领域（各种插件、开关、集成电路等） （2）军用器械和航空应用领域（防弹衣、飞机外壳） （3）汽车和机械工业应用领域（发动机内各种零部件、密封元件） （4）光纤通讯应用领域（石英玻璃、光导纤维的被覆材料） （5）其他领域（化工设备和装置）
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四、高分子液晶的表征 高分子液晶的表征是一个较为复杂的问题。结
构上细微的差别常常难以明显地区分，因此，经常 出现对同一物质得出不同研究结论的现象。因此经 常需要几种方法同时使用，互相参照，才能确定最 终的结构。目前常用于研究和表征高分子液晶的有 以下一些手段。
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➢ X射线衍射法 ➢ 核磁共振光谱法 ➢ 介电松弛谱法 ➢ 热台偏光显微镜法 ➢ 热分析法
液晶高分子材料
液晶高分子材料一、概述液晶 LCD（Liquid Crystal Display）对于许多人而言已经不是一个新鲜的名词。
从电视到随身听的线控，它已经应用到了许多领域。
液晶现象是1888年奥地利植物学家F.Reintizer在研究胆甾醇苯甲酯时首先发现的。
研究表明，液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键结合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。
二、分类1、主链型液晶高分子主链型高分子液晶是指介晶基元处于主链中的一类高分子材料。
在20世纪70 年代中期以前，它们多是指天然大分子液晶材料。
自从Dupont 公司首次获得聚芳香酰胺的溶液型主链型高分子液晶性质的应用以来，主链型高分子液晶材料的合成、结构与性能关系和应用等都得以很大发展。
按液晶形成过程，主链型高分子液晶可以分为溶液型主链高分子液晶和热熔型主链高分子液晶。
（1）溶液型主链高分子液晶其研究最多的则是聚芳香酰胺类和聚芳香杂环类聚合物。
酰胺为代表的一类溶液型高分子液晶而言，就必须借助于极强的溶剂，例如，通常使用质量分数大于99%的浓硫酸等。
除了聚肽、聚芳香酰胺和聚芳香杂环类溶液主链高分子液晶以外，纤维素及其衍生物也能形成溶液型液晶。
主要用于制备超高强度、高模量的纤维和薄膜。
材料的高强度、高模量来源于聚合物链在加工过程中，在一些特殊的溶剂中形成了各向异性的向列态液晶。
（2）热熔型主链高分子液晶其高分子液晶材料与普通的高分子材料相比，有较大的性质差别。
良好的热尺寸稳定性；透气性非常低；对有机溶剂的良好耐受性和很强的抗水解能力。
基于热熔型主链液晶高分子的上述性质，它特别适用于上述各性质综合在一起的场合。
在电子工业中制作高精度电路的多接点部件，另外，易流动和低曲翘也使得它能制成较复杂的精密铸件，同时能抗强溶剂。
除了电子工业中的应用以外，它还可用于制备化学工业中使用的阀门等。
高分子液晶
高分子液晶同时表现出液晶的光学性 质和流动性。
高分子液晶简介
• 结构多样性：由于高分子化合物的结构多样性，高分子液 晶可以呈现出丰富的相态和性质。
高分子液晶简介
功能材料
如光学薄膜、光导纤维等 ，利用高分子液晶的光学 性质和加工性能制备具有 特定功能的材料。
生物医学
如生物相容性材料、药物 载体等，利用高分子液晶 的生物相容性和可降解性 进行生物医学应用。
03
高分子液晶合成与制备方法
传统合成方法回顾
01
熔融共混法
将高分子和液晶材料在高温下熔融共混，然后冷却固化得到高分子液晶
。这种方法简单易行，但液晶相分离和取向控制较难。
02 03
溶液共混法
将高分子和液晶材料溶解在共同溶剂中，通过挥发溶剂或沉淀得到高分 子液晶。这种方法可以实现较好的相分离和取向控制，但需要选择合适 的溶剂和沉淀条件。
稳定性增强
高分子液晶具有较高的稳定性和耐久性，能够抵抗外部环境如温度、湿度、紫外线等因素的影响，提高 显示器件的使用寿命和稳定性。
典型案例分析：TFT-LCD显示技术
TFT-LCD显示技术原理
TFT-LCD（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）即薄膜晶体管液晶显示技 术，是一种主动矩阵式液晶显示技术。它采 用薄膜晶体管作为开关元件，控制液晶分子 的排列和取向，从而实现对光的透过与阻挡 。
精确控制反应温度、时间、压力等 参数，确保高分子液晶的合成顺利 进行并达到预期效果。
后续处理工艺
对合成得到的高分子液晶进行必要 的后处理，如热处理、拉伸、退火 等，以改善其性能或实现特定功能 。
04
高分子液晶在显示技术领域应 用
2024版《液晶高分子》ppt课件
目录
• 液晶高分子概述 • 液晶高分子结构与性质 • 液晶高分子合成与制备方法 • 液晶高分子表征与测试技术 • 液晶高分子材料应用实例 • 液晶高分子发展趋势与挑战
01
液晶高分子概述
液晶高分子定义与特点
定义
液晶高分子是一类具有液晶性质的 高分子材料，其分子结构介于晶体 和液体之间，表现出独特的物理和 化学性质。
特点
液晶高分子具有高弹性、高韧性、 高强度、高耐热性、高耐化学腐蚀 性以及优异的电学、光学和磁学性 能。
液晶高分子发展历程
早期研究
20世纪60年代，人们开始研究液晶高分子的合成 和性质。
理论发展
70年代，随着液晶理论的不断完善，液晶高分子 的研究逐渐深入。
应用拓展
80年代以来，液晶高分子在显示技术、光电子器 件、生物医学等领域的应用不断拓展。
功能化液晶高分子
研究具有光、电、磁等特殊功能 的液晶高分子材料，拓展其在光 电显示、传感器等领域的应用。
生物相容性液晶高分子
开发具有良好生物相容性和生物 活性的液晶高分子材料，应用于 生物医学领域，如组织工程、药 物载体等。
现有材料性能提升策略
分子结构设计
通过改变液晶高分子的分子结构，如引入刚性基团、增加 分子链长度等，提高其力学性能和热稳定性。
共混改性
将液晶高分子与其他高分子材料进行共混，实现性能互补 和优化，提高综合性能。
纳米复合
利用纳米技术将液晶高分子与无机纳米粒子进行复合，制 备出具有优异性能的纳米复合材料。
面临挑战及解决思路
加工成型困难
液晶高分子通常具有较高的熔点和粘度，加工 成型困难。可通过改进加工工艺、采用高温高 压成型等方法解决。
液晶高分子材料
液晶高分子材料一、液晶高分子材料的概念和特点液晶高分子材料是一类具有液晶性质的高分子材料，它融合了高分子材料和液晶材料的优点。
液晶高分子材料具有以下特点：1.液晶性质：液晶高分子材料在一定条件下表现出液晶相，即具有流动性但又有一定的有序性。
它的分子排列可表现为各种各样的液晶相，如列型液晶、层型液晶等。
2.高分子性质：液晶高分子材料由高分子结构构成，具有高分子材料的特点，如分子量大、多样性、可塑性等。
这使得液晶高分子材料具有良好的可加工性和机械性能。
3.光学性质：液晶高分子材料的分子排列具有一定的光学性质，可通过外界电场、温度等条件的改变而改变其光学性能。
这使得液晶高分子材料具有潜在的应用于光学显示器件、光学调节器等领域的可能性。
二、液晶高分子材料的应用领域液晶高分子材料具有多样的应用领域，主要包括以下几个方面：2.1 光学显示器件液晶高分子材料在光学显示器件领域有广泛的应用。
例如，液晶高分子材料可以制备柔性显示屏幕，具有轻薄、可弯曲、低功耗的特点，使得其成为可折叠手机、可弯曲电子纸等设备的关键材料。
2.2 光学调节器液晶高分子材料的光学性质可以通过外界电场、温度等条件的改变而调节，因此在光学调节器领域具有潜在的应用前景。
例如，液晶高分子材料可用于制造可调节焦距的透镜，在光学成像、眼镜等领域具有重要作用。
2.3 传感器液晶高分子材料的液晶相具有高度敏感性，当外界条件发生变化时，液晶相的结构和性质也会相应改变。
这使得液晶高分子材料在传感器领域有广泛的应用，可以制造温度、压力、湿度等类型的传感器。
2.4 生物医学材料液晶高分子材料在生物医学领域也具有应用潜力。
例如，液晶高分子材料可用于制造人工关节、缓释药物等医疗器械，提升病人的生活质量和治疗效果。
三、液晶高分子的制备方法液晶高分子材料的制备方法多种多样，常见的制备方法包括以下几种：3.1 合成法液晶高分子的合成是制备液晶高分子材料的关键步骤。
合成方法可以是传统的聚合方法，如自由基聚合、阴离子聚合等，也可以是特殊的合成方法，如液晶高分子的液相结晶聚合法。
液晶高分子的分子结构
液晶高分子的分子结构
液晶高分子是一种具有特殊分子结构的高分子材料，其分子结构通常由刚性的芳香环或其他特定结构单元构成。
这些单元之间通过共价键或者非共价键（比如氢键、π-π堆积等）相互作用形成特定的排列结构，使得液晶高分子在一定温度范围内表现出液晶相态。
液晶高分子的分子结构可以分为两种常见类型，主链液晶高分子和侧链液晶高分子。
主链液晶高分子是指液晶性质由高分子主链上的刚性结构单元提供，而侧链液晶高分子则是指液晶性质由侧链上的液晶基团提供。
这两种类型的液晶高分子在分子结构上有所不同，但都具有一定的排列结构和对称性，以及一定的空间取向。
液晶高分子的分子结构对其性能和应用具有重要影响。
例如，液晶高分子的分子结构可以影响其液晶相的稳定性、相转变温度范围、机械性能、光学性能等。
因此，科学家们通过调控液晶高分子的分子结构，可以实现对其性能的精准调控，从而拓展其在液晶显示、光电器件、传感器等领域的应用。
总的来说，液晶高分子的分子结构是其液晶性质的基础，通过
对分子结构的设计和调控，可以实现对液晶高分子性能的优化和定制化，为其在各种领域的应用提供了广阔的发展空间。
液晶高分子材料
液晶高分子材料液晶高分子材料是一种具有液晶结构的高分子材料，具有独特的物理和化学性质，广泛应用于液晶显示器、光学器件、传感器、生物医学材料等领域。
本文将对液晶高分子材料的结构特点、性质和应用进行详细介绍。
液晶高分子材料的结构特点主要表现在分子排列上。
液晶高分子材料分子链通常呈现出有序排列，这种有序排列使得材料具有液晶相。
液晶相是介于固体和液体之间的一种物态，具有流动性和有序性。
液晶高分子材料的分子排列可以分为向列型、扭曲型、螺旋型等不同结构，这些结构决定了材料的性质和应用。
液晶高分子材料具有许多独特的物理和化学性质。
首先，液晶高分子材料具有良好的光学性能，具有双折射、偏振、色散等特点，适用于制造液晶显示器、偏光片、光学棱镜等光学器件。
其次，液晶高分子材料具有流动性和可塑性，可以通过加热或加压改变分子排列，使材料在不同温度、压力下呈现出不同的性质，适用于制造形状记忆材料、变色材料等功能性材料。
此外，液晶高分子材料还具有热稳定性、化学稳定性、生物相容性等优良性质，适用于制造传感器、生物医学材料等高端应用产品。
液晶高分子材料在液晶显示器领域有着广泛的应用。
液晶显示器是一种利用液晶高分子材料的光学特性来显示图像的平面显示设备，广泛应用于电视、电脑、手机等电子产品中。
液晶高分子材料作为液晶显示器的关键材料，其性能直接影响着显示器的分辨率、对比度、色彩饱和度等指标。
目前，随着显示技术的不断发展，对液晶高分子材料的要求也越来越高，需要具有更高的透光率、更快的响应速度、更宽的视角等性能。
除了液晶显示器，液晶高分子材料还在光学器件领域有着重要的应用。
例如，偏光片是一种利用液晶高分子材料的偏振特性来调节光线方向的光学器件，广泛应用于太阳眼镜、相机镜头、液晶投影仪等产品中。
此外，液晶高分子材料还可以制备光学棱镜、偏光镜、光学滤波器等光学器件，用于调节光线的传播方向、波长选择等光学功能。
液晶高分子材料还在传感器领域有着重要的应用。
液晶高分子
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3 应用
生物性液晶高分子 细胞膜中的磷脂可形成溶致型液晶；构成生命的基 础物质ＤＮＡ和ＲＮＡ属于生物性胆甾液晶，它们的螺 旋结构表现为生物分子构造中的共同特征；植物中起光 合作用的叶绿素也表现液晶的特性。英国著名生物学家 指出：“生命系统实际上就是液晶，更精确地说，液晶 态在活的细胞中无疑是存在的”。
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谢谢大家参与
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1 概述
分类 近晶型 液晶高分子在空间排列的有序性 向列型 胆甾型 碟型 主链型 液晶基元在分子中所处的位置 链型 肧型 液晶尒寶尹的 肧型 寗
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液晶 高 分 子
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1 概述
向列型： 向列相是最简单的液晶相，此类液晶的棒状分子之 间只是互相平等排列。但它们的重心排列是无序的，在 外力作用下发生流动，很容易沿流动方向取向，并且互 相穿越。因此，此类型液晶具有相当大的流动性。向列 相液晶又分为单轴向列相液晶和双轴向列相液晶。 近晶型： 近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一 类。这类液晶中，棒状分子依靠所含官能团提供的垂直 于分子的长轴方向的强有力的相互作用，互相平等排列 成层状结构，分子的长轴垂直于层片平面。在层内，分 子排列保持着有序性，但是这些层片又不是严格刚性的， 分子可以在本层内活动，但不能来往于各层之间，结果 这类柔性的二维分子薄片之间可以相互滑动，而垂直于 层片方向的流动刚要困难。因些，近晶型液晶一般在各 个方向都是非常粘滞的。
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3 潜在应用
人工智能 Ｙu Ｙanlei等报道了改变偏振光的波长和方 向能使液晶弹性体在不同方向上进行可逆地卷缩 和舒展的机械效应，可望用于微米或纳米尺寸的 高速操控器，如微型机器人和光学微型镊子。
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4 展望
如前所述，作为功能材料，ＬＣＰ具有很多突出的 优点，但高价格限制了它的普及。由于ＬＣＰ作为一种 较新的高分子材料，人们对它的认识还不足，但可以肯 定在不远的将来，ＬＣＰ的应用会愈来愈广泛，对人类 的生存和发展做出新的贡献。
液晶高分子材料
液晶高分子材料液晶高分子材料是一种具有特殊光学性质的材料，广泛应用于电子设备、光学仪器和显示技术等领域。
它的出现极大地推动了科技的发展和人们生活的便利性。
本文将从液晶高分子材料的定义、特性、应用以及未来发展等方面进行介绍。
一、液晶高分子材料的定义和特性液晶高分子材料是一种由高分子化合物构成的液晶材料。
液晶是介于液体与固体之间的一种物质状态，具有流动性和一定的有序性。
液晶高分子材料具有以下几个主要特性：1. 具有可塑性：液晶高分子材料具有良好的可塑性，可以通过加热和拉伸等方式改变其形态和性质，使其适应不同的应用需求。
2. 具有光学性能：液晶高分子材料的分子排列结构对光的传播和反射具有很大影响，因此可以用于制造光学仪器和显示器件。
3. 具有电学性能：液晶高分子材料在电场作用下可以改变其分子排列结构，从而实现电光效应和液晶显示。
4. 具有热学性能：液晶高分子材料具有较低的熔点和热传导性能，可以在较宽的温度范围内保持其液晶特性。
液晶高分子材料在电子设备、光学仪器和显示技术等领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 液晶显示器：液晶高分子材料作为液晶显示器的关键材料，广泛应用于电视、电脑显示器、手机屏幕等消费电子产品中。
其优点是体积小、重量轻、功耗低，同时也可以实现高分辨率和广视角。
2. 光学仪器：液晶高分子材料可以制成光学调制器、偏振器、光学滤波器等光学元件，用于调节和控制光的传播和反射，广泛应用于激光器、光纤通信等领域。
3. 电子设备：液晶高分子材料还可以用于制造电子元件和电子器件，如电容器、电阻器、传感器等，以及柔性电子设备，如可弯曲显示屏、可穿戴设备等。
4. 其他领域：液晶高分子材料还可以应用于医学、太阳能电池、光催化等领域，具有广阔的发展前景。
三、液晶高分子材料的发展趋势随着科技的不断进步和人们对高清晰度、高亮度、高能效的要求不断提高，液晶高分子材料也在不断发展和创新。
未来液晶高分子材料的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 高清晰度：研发更高分辨率和更高亮度的液晶高分子材料，以满足人们对图像质量的要求。
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高分子液晶材料的研究现状及开发前景一摘要液晶高分子是指在熔融状态或溶液中具有液晶特性的高分子，即该类高分子在熔融状态或溶液中，一方面，在一定程度上分子呈类似于晶体的有序排列；另一方面，又具有各项同性液体的流动性。
能够形成液晶相的高分子通常由刚性部分和柔性部分组成，刚性部分多由芳香和脂肪环状结构构成，在生物高分子中，含有手性基团的螺旋结构也具有刚性体的功能，柔性部分则多由可以自由旋转的d键连接起来的饱和链构成。
液晶高分子的制备是将含有刚性结构和柔性结构的单体通过聚合反应连接起来。
由于液晶相的形成，使得高分子的性能发生变化，某些性能显著提高，并出现类似于小分子液晶的特殊性能，从而使其具有更为诱人的应用前景，成为一个研究热点。
高分子液晶是近十几年迅速兴起的一类新型高分子材料[ 1～5] , 它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能, 作为液晶自增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层, 被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。
正是由于其优异的性能和广阔的应用前景, 使得高分子液晶成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。
二国外对液晶高分子材料的研究1． A series of main-chain liquid-crystalline polymers (LCPs) with pendant sulfonic acid groups have been synthesized by use of biphenyl-4,4-diol, 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid, and bis(4-(chlorocarbonyl)phenyl) decanedioate in a one-step esterification reaction. Emeraldine base form of polyaniline (PAN) is doped by the synthesized sulfonic acid-containing LCPs to obtain PAN-LCP ionomers. A series of electrorheological (ER) fluids are prepared using the synthesized PAN-LCP ionomers and silicone oil. The chemical structure, liquid-crystalline behavior, dielectric property of LCPs, and PAN-LCP ionomers, and ER effect of the ER fluids are characterized by use of various experimental techniques. The synthesized sulfonic acid-containing LCPs and PAN-LCP ionomers display nematic mesophase. The PAN-LCP ionomers show a slight elevation of glass transition temperatures and decrease of enthalpy changes of nematic-isotropic phase transition compared with corresponding sulfonic acid-containing LCPs. The relative permittivity of the PAN-LCP ionomers is much higher than that of the corresponding sulfonic acid-containing LCPs. The ER effect of the PAN-LCP ionomer dispersions is better than PAN dispersions, suggesting a synergistic reaction should be occurred among liquid crystalline component, and PAN part under electric fields.已经合成了一系列的主链液晶聚合物（LCP ）与磺酸侧基通过使用二苯基-4,4 - 二醇，6,7 - 二羟基萘-2 - 磺酸，和双（4 - （氯羰基）苯基）decanedioate 在一个单步酯化反应。
翠绿亚胺碱形式的聚苯胺（PAN ）由合成的含磺酸的LCP材料取得的PAN LCP的离子交联聚合物中掺杂。
使用合成的PAN - LCP 离子和硅油电流变流体一系列的准备。
的化学结构，液晶行为，LCPs的介电性能，PAN- LCP离聚物，与ER ER流体效果的特点是使用了各种实验技术。
合成含磺酸的LCP的和PAN- LCP离聚物显示向列型中间相。
的PAN LCP离聚物显示出轻微升高比相应的含磺酸的LCP材料的玻璃化转变温度和降低向列相- 各向同性相转变焓变。
PAN - LCP的离子交联聚合物的相对介电常数是远远高于相应的含磺酸的LCP材料。
的电流变效应的PAN - LCP的离聚物分散体的优于PAN分散体的，这表明有协同反应应发生在液晶组件，和PAN根据电场的一部分。
这个团队主要对主链液晶材料进行了研究。
由于这种奇妙的特性，电流变液可以作为一个电动机械接口，并可以应用在各个领域，如离合器，减震器，发动机架，阀门，阻尼器等。
2.Electrospinning was used to generate polymer nanofibres from blends of poly-vinyl cinnamate (PVCN) and a cholesteric silicone polymer. Only blends that contained at least 40 % of PVCN produced fibres. Both differential scanning calorimetry and electron dispersion spectroscopy data indicate that the samples are miscible over a wide temperature interval. The variation of fibre diameter with concentration is nonlinear with a well-defined minimum corresponding to an 80 % PVCN blend. The fibres are birefringent with Kerr constants similar to that of cholesteric liquid crystals. Although not significant, the Kerr constant increases with increasing silicone polymer concentration.静电是用来产生从聚肉桂酸乙烯酯（PVCN）和胆甾醇型有机硅聚合物的共混物的聚合物纳米纤维。
只有共混物包含至少40％的PVCN生产纤维。
这两个差示扫描量热法（DSC）和热电子色散谱数据表明，样品在很宽的温度区间是可混溶的。
具有良好定义的相应的最低到的80％PVCN的共混物与浓度的纤维直径的变化是非线性的。
该纤维是克尔常数类似的胆甾醇型液晶的双折射。
虽然不显着，克尔常数的增加而增加有机硅聚合物浓度。
这个团队主要研究的是胆甾醇型液晶。
三国内对液晶高分子材料的研究1.在二氯乙酸（DCA）中呈现典型的液晶织构.但酰胺酸含量很高的壳聚糖却观察不到其液晶织构.在20%以内，溶液均匀，无双折射出现；而当浓度更高时，溶液呈现未溶解均匀的状态. 因而如果有液晶相，也是出现在比最大溶解度更高的浓度上，从而无法观察到. 这一现象也出现在其它天然高分子羧酸中，如羧甲基纤维素，羧甲基甲壳素，羧甲基壳聚糖，羧丁基壳聚糖等. 设想可能是由于大分子羧酸之间发生二缔作用，这种强的分子间相互作用妨碍了分子的取向运动，并增加了分子间距离而不利于分子的紧密堆砌，且无规分布的羧基相互作用使分子间难以对齐，因而临界浓度大为提高.这个团队主要研究的是甲壳素类液晶。
2.捏合机中制备纤维素在磷酸，多聚磷酸复合溶剂中的液晶溶液。
利用显微镜观察边界层移动，测定凝固速度。
研究凝固剂性质、凝固浴温度、溶液中纤维素含量对凝固速度的影响。
实验结果表明：凝固剂的分子体积和结构对凝固速度有重要的影响，对于乙醇、正丙醇、异丙醇这3种一元醇其凝固速度随分子体积的增大而减小；温度与凝固速度之问存在Arrhenius式的关系，凝固速度随凝固浴温度的升高而增大，凝固活化能的排序为乙醇<正丙醇<异丙醇；凝固速度随溶液中纤维素含量的增大而减小。
在此基础上分析凝固变量对凝固过程的影响。
Liquid crystalline solutions of cellulose in phosphoric acid／poly-phosphoric acid compound solventwere prepared in a kneader．The coagulation rate was measured based on microscopic observation of the moving boundary associated with coagulation．The effect of the nature of the coagulant，temperature of coagulation bath，and cellulose concentration on the coagulation rate Was studied．The results show that the molecular size and molecular structure of the coagulant play an important role in determining the rate of coagulation， coagulation rate decreases with increasing molecular volume for the three monohydric alcohols，ethanol，1一propanol and 2-propanol；an Arrhenius-type relationship exist between the coagulation rate and temperature，coagulation rate increases with increasing the temperature of coagulation bath，the activation energy for coagulation increases in the order ethanol<l—propanol<2-propanol：coagulation rate decreases with increasing cellulose concentration in the solution．Based on these studies，the effect of coagulation variables on coagulation process Was depicted．这个团队主要研究的方向是纤维素类液晶。