第三章液晶高分子材料
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CH3
O O C O O C OH O CH3 C O C OH
ABA (p-acetoxybenzoic acid) Thin film polymerization method
ANA (2,6-acetoxynaphthoic acid)
Reaction system Glass slides Steel ring
• 外部因素对高分子液晶形态与性能的影响 除了内部因素外，液晶相的形成有赖于外部条件 的作用。外在因素主要包括环境温度和溶剂等。 对热致性高分子液晶来说，最重要的影响因素是 温度。足够高的温度能够给高分子提供足够的热动 能，是使相转变过程发生的必要条件。因此，控制 温度是形成高分子液晶和确定晶相结构的主要手段。 除此之外，施加一定电场或磁场力有时对液晶的形 成也是必要的。
反式分子呈线型结构而出现液晶态。 顺式构型分子呈弯曲态，没有液晶相出现。
• 5. 分子间必须有足够大的相互作用力才能维持液 晶性。即液晶相的产生不仅与分子形状有关，而且 也和分子内的极性基团的强度，位置及总极化度有 密切关系。 • 在液晶化合物的分子结构中常常发现芳香基、双键 和三键等，两个双键使分子的可极化性增强，使分 子之间相互吸引达到适于生成中间相的水平。
液 液 晶 晶 态 态 的 的 表 表 征 征
1．肉眼观察法 向列液晶聚合物熔体或溶液：呈现混浊的乳白色，并 显现丝状光泽，搅动时乳光更趋明显 胆甾液晶相液晶聚合物的熔体或溶液：呈现绚丽的彩 虹色。对于由液晶态加工成形的纤维、挤出物和薄膜 等沿挤出方向可观察到高度的原纤化现象。
2．热台偏光显微镜法(PLM)
• 增强分子间的吸引力与分子成线性的要求常常 发生矛盾，例如3-溴代-对-正癸氧基苯甲酸(3) 阻碍液晶形成。
• 位于任何地方的庞大官能团或原子即使能高 度极化，但若位于棒状分子的一端，则常常 破坏形成液晶的能力。
• 6. 氢键在液晶形成中起着两种相反的作用。在羧 酸的情况，如化合物(4)，通过二聚使分子单元变 长，它的作用可以诱发液晶行为。
3.2 表征方法
•液晶的光学性质和织构 肉眼观察，偏光显微镜（PLM） Polarized-light microscopy •液晶的微观结构和微观形态 WAXD、SAXD、ED 、TEM、SEM、AFM 、 PLM •液晶的热学性质 (DSC和TGA) Differential scanning clarometry示差扫描量热法 •液晶的化学性质 (FTIR和NMR) •液晶的流变性 （毛细管粘度计和旋转粘度计）
2.2 液晶分子的化学结构对其性质的影响
• 1. 液晶分子中由于苯环共轭体系中分子轴方向的 极化比较大，因此增加芳环数目可增加液晶的热稳 定性。
n=1时，清亮点为121 ℃; n=2时，清亮点为297．5℃
• 用多环或稠环结构取代苯环亦增加液晶的热稳定性。
• 2. 降低分子中心桥键的刚性，如在分子结构中引 入饱和碳氢链-CH2-CH2-,-CH2OCH2-，OCH2CH2O-等基团，使分子易于弯曲，常常可得 到低温液晶相态，甚至非液晶态。 • 液晶化合物分子的中心桥键直接影响其稳定性。含 有双键、三键的二苯乙烯、二苯乙炔、苄叉(—CH ＝N—)、肉桂酸酯类的液晶的化学稳定性都很差， 而且在紫外光下都会因聚合或裂解而失去液晶的特 性。
第三章
液晶高分子材料
(Polymer liquid crystal materials)
液晶及其历史：
固态 三相态 液态 气态
高流动性 各向同性
晶体点阵 各向异性
类似于晶体，分子呈有序排列 液晶 又类似于液体，有一定的流动性
• 刚性结构部分称为致晶单元 结构特点 • 分子的长度和宽度的比例R>>l，呈棒状或 近似棒状的构象 • 凝聚力通常是与结构中的强极性基团、高度 可极化基团、氢键等相联系的
• 对液晶高分子的认识，首先归功于德国化学家 Vorlander，他提出能产生液晶化合物的分子尽量为直 线状，这成为设计和合成液晶高分子的依据。 • 首次有关合成的液晶高分子的报道是1956年Robinson 在聚-γ-苯基-L-谷氨酸酯（PBLG）的溶液体系中观察 到了与小分子液晶类似的双折射现象，从而揭开了液 晶高分子研究的序幕。 • 高分子液晶的大规模研究工作起步较晚。70年代初， 美国Du Pont公司合成了芳香族聚酰胺：溶致液晶高分 子聚对氨基苯甲酸（PBA），并采用液晶纺丝技术首 次制成了高强度高模量的有机纤维——芳香族聚酰胺 纤维(Kevlar-29和KevIar-49)。这一产品及其液晶纺丝 技术的开发，标志着高分子液晶的研究进入了一个新 的阶段。
梳型 多重梳型 盘梳型 侧链型 腰接型 结合型
网型
主链型高分子液晶和侧链型高分子液晶 不仅在液晶形态上有差别，在物理化学性 质方面往往表现出相当大的差异。一般而 言，主链型高分子液晶为高强度、高模量 的结构材料，而侧链型高分子液晶为具有 特殊性能的功能高分子材料。
1.4 液晶还可按其他方式分类 •可根据液晶物质分子量的大小分。 •按照组成液晶分子的化学结构进行分类。
• 3. 分子的几何形状是形成液晶的必要条件．为使液 晶分子成为长形棒状分子，合成时总是采用1，4-对 位取代的结构。
• 在下列化合物(1)中．因可绕着两个亚甲基桥自由旋 转，破坏了分子的棒状结构，阻碍了液晶的形 成．而1，2-二苯代乙烯的衍生物(2)基本上是线性， 是液晶。
• 4. 分子构型亦可影响液晶态的产生。
• 现在已经发现很多刚性和半刚性链的高分子、 某些柔性链高分子和许多生物高分子，均具有 液晶行为。高分子液晶在高强度高模量纤维的 制备、液晶自增强材料的开发、光电和温度显 示材料的应用、疾病诊断和治疗以及生命科学 的研究等方面，已取得了迅速的发展和重要的 应用． • 目前高分子液晶的研究与开发已经成为高分子 科学中的一个新的学科领域，日益受到各国的 广泛重视。
4．溶液接枝法
热致液晶侧链聚硅氧烷一般以此法合成。以铂为催 化剂，以新干燥的甲苯为溶剂，将含氢聚甲基硅氧烷 与带有末端双键的液晶基元单体进行加成接枝反应。 一般在50℃-110℃回流1-3天即可。反应过程中可用IR 跟踪2180cm-1处的Si-H峰的消失程度来预测反应完成 情况。 除去上述四种方法外，还有界面聚合法、相转移聚 合法和固相聚合法等，只是这些方法使用并不普遍。
提高真空度
聚合物取出粉碎进行热处理
2．溶液缩聚法
羧基单体
SO2Cl2
酰氯类单体
羟基单体 溶液缩聚
液晶聚酯
与熔融缩聚法相比，溶液缩聚法条件缓和平稳，无 局部过热现象，更无需高真空设备。但到目前为止， 此法还难以合成出加工性能良好的液晶聚酯。另外此 法还存在溶剂回收问题。
3．溶液加聚法
一些热致侧链聚丙烯酸酯类液晶高聚物通常用此法 来合成。 反应溶剂：THF、DMF或苯 引发剂：1％左右的AIBN或三氟化硼 反应温度：室温或60℃-70℃回流反应 反应时间：1-2天。
• 另一方面，氢键可导致非线性分子的缔合，破坏分 子间的平行性。氢键缔合可以如此之强，当固体达 到熔点时，热能太强致使在流体内不允许保持实际 上的有序性．在这种情况下，固体可以直接成为各 向同性的液体。
• 4-氨基-4”-硝基-对三联苯(5)在300-301 ℃熔融，它 不是液晶。在这个化合物中的两个胺基氢参与分子 间缔合。硝基取代的化合物(6)仅仅是在218-219℃ 熔融，它是液晶。在这种情况下，其中一个氢与 NO2基进行分子内的缔合。
• 后来德国物理学家Lehmann进一步研究证实了 液晶的存在，并命名为“液晶”。
• 1963年以后对液晶各种性能的研究才变得活跃 起来。液晶材料的研究范围几乎都是小分子有 机化合物。尤其是在1968年春，美国W.H公 司，RCA公司相继发表了液晶在平面电视、彩 色电视等方面有应用前途的报导之后，各国科 学家对液晶材料竞相研究，开始了“液晶复兴” 的时代。
• 在带有控温热台的偏光显微镜下，可以观察到液晶织构 （texture)。 • 各种织构特征均是由不同类型的缺陷结构引起的，厚度不同、 杂质、表面等可导致位错与向错，从而产生非常丰富的液晶织 构。 •常见的液晶态的织构有纹影织构、焦锥织构、扇形织构、镶 嵌织构、指纹织构和条带织构等。
Polymerization system: ABA/ANA
1. 热致液晶 热致液晶是固体熔融后在某一温度范围内形成的。 液晶化合物在达到熔融温度(熔点Tm)后成为混浊 的流体。 继续升高至某一温度(清亮点Tc)时则变成透明的 液体。 即在熔点与清亮点间的温度范围内呈现液晶相。
二甲氧基氧化偶氮苯
2. 溶致液晶 如同热振动可以破坏固体的规则晶格一样，溶剂也 可以破坏其晶格。因此某些化合物溶解于适当的溶剂 中也可以产生液晶，这种液晶就是溶致液晶，也叫溶 液液晶。 要形成溶致性液晶,无论是小分子还是高分子, 都必须具备下述两个条件: (1)必须具有一定尺寸的刚性棒状结构; (2)必须在适当的溶剂中具有超过临界浓度的溶解 度。
Heating stage
3．X射线衍射法(XRD)
晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程： 2d sinθ=nλ 式中λ为X射线的波长，n为任何正整数。 利用布拉格方程即可确定点阵晶面间距、晶胞大小和类型
4. SAXD －微观相结构
b
O C O C
(the mesogen unit)
O
Biblioteka Baiduo o
第一节 液晶的结构分类
1.1 按分子排列形式，液晶可分为三类:
近晶型
向列型
胆甾型
图6-1 液晶结构示意图
1.2 按呈现液晶态的形成条件分类： 热致性液晶是依靠温度的变化，在某一温度范 围形成的液晶态物质。
溶致性液晶则是依靠溶剂的溶解分散，在一 定浓度范围形成的液晶态物质。 此外还有感应液晶、流致液晶。
1 熔融缩聚法 热致液晶聚酯和聚碳酸酯常用此法来合成。反应 时为加大羟基的反应活性、一般选用乙酰化、苯甲 酰化或三甲基硅氧化的酚类、羟基酸类单体。为了 避免高真空下酚类单体的挥发，称量时这类单体应 过量。此法的关键在于单体的纯度及聚合工艺条件 的控制。
低真空 反应后期粘度较大 无明显馏出物 熔点以上10-20℃ 适当提高反应温度小分子副产物难以馏出 单体基本熔融 固相聚合
(the crystal disrupting unit)
O C O C
O m d'4=8.60 A
O Cl
O
n
d'2=13.58 A
(a) The middle-angle X-ray scattering (MAXS) of the copolymer 50BP/50CH/ 100BF at 335℃. (b) Definitions of d-spacings related to the copolymer
1.3 按液晶基元在与高分子的连接方式： 1. 主链型高分子液晶。主链型高分子液晶的液晶 基元位于大分子主链．
液晶类型
结构形式
名称 纵向性 垂直型
主链型
星型 盘型 混合型
2. 侧链型高分子液晶 侧链型高分子液晶的液晶基元则以侧基形式悬挂 在大分子链上，形似梳状，故亦称梳形高分子液 晶。
液晶基元基本上保持其在小分子时作为液晶基元 的尺寸,主链结构的变化对其影响较小。
对于溶致性液晶，溶剂与高分子液晶分 子之间的作用起非常重要的作用。溶剂的 结构和极性决定了与液晶分子间的亲和力 的大小，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。控 制高分子液晶溶液的浓度是控制溶液性高 分子液晶相结构的主要手段。
第三节 高分子液晶的合成及表征方法
3.1 合成实施方法
纤维素 多肽 蛋白质等生物大分子 芳香族聚酰胺 芳香族聚酯 芳香族聚酰肼 有机硅衍生物
天然高分子液晶
合成高分子液晶
第二节 液晶化合物的化学结构 2.1 液晶分子的化学结构
液晶基元 液晶分子
中心桥键 刚性棒状苯环或其它环状结构
末端基团：柔软、易弯曲的基团
常见的组成液晶分子的环状结钩、桥键和端基:
• 1888年奥地利植物学家Reinitzer首先发现了液 晶，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”。研究发现，处于 145℃和179℃之间的液体部分保留了晶体物质 分子的有序排列，因此被称为“流动的晶体”、 “结晶的液体”。
O O C O O C OH O CH3 C O C OH
ABA (p-acetoxybenzoic acid) Thin film polymerization method
ANA (2,6-acetoxynaphthoic acid)
Reaction system Glass slides Steel ring
• 外部因素对高分子液晶形态与性能的影响 除了内部因素外，液晶相的形成有赖于外部条件 的作用。外在因素主要包括环境温度和溶剂等。 对热致性高分子液晶来说，最重要的影响因素是 温度。足够高的温度能够给高分子提供足够的热动 能，是使相转变过程发生的必要条件。因此，控制 温度是形成高分子液晶和确定晶相结构的主要手段。 除此之外，施加一定电场或磁场力有时对液晶的形 成也是必要的。
反式分子呈线型结构而出现液晶态。 顺式构型分子呈弯曲态，没有液晶相出现。
• 5. 分子间必须有足够大的相互作用力才能维持液 晶性。即液晶相的产生不仅与分子形状有关，而且 也和分子内的极性基团的强度，位置及总极化度有 密切关系。 • 在液晶化合物的分子结构中常常发现芳香基、双键 和三键等，两个双键使分子的可极化性增强，使分 子之间相互吸引达到适于生成中间相的水平。
液 液 晶 晶 态 态 的 的 表 表 征 征
1．肉眼观察法 向列液晶聚合物熔体或溶液：呈现混浊的乳白色，并 显现丝状光泽，搅动时乳光更趋明显 胆甾液晶相液晶聚合物的熔体或溶液：呈现绚丽的彩 虹色。对于由液晶态加工成形的纤维、挤出物和薄膜 等沿挤出方向可观察到高度的原纤化现象。
2．热台偏光显微镜法(PLM)
• 增强分子间的吸引力与分子成线性的要求常常 发生矛盾，例如3-溴代-对-正癸氧基苯甲酸(3) 阻碍液晶形成。
• 位于任何地方的庞大官能团或原子即使能高 度极化，但若位于棒状分子的一端，则常常 破坏形成液晶的能力。
• 6. 氢键在液晶形成中起着两种相反的作用。在羧 酸的情况，如化合物(4)，通过二聚使分子单元变 长，它的作用可以诱发液晶行为。
3.2 表征方法
•液晶的光学性质和织构 肉眼观察，偏光显微镜（PLM） Polarized-light microscopy •液晶的微观结构和微观形态 WAXD、SAXD、ED 、TEM、SEM、AFM 、 PLM •液晶的热学性质 (DSC和TGA) Differential scanning clarometry示差扫描量热法 •液晶的化学性质 (FTIR和NMR) •液晶的流变性 （毛细管粘度计和旋转粘度计）
2.2 液晶分子的化学结构对其性质的影响
• 1. 液晶分子中由于苯环共轭体系中分子轴方向的 极化比较大，因此增加芳环数目可增加液晶的热稳 定性。
n=1时，清亮点为121 ℃; n=2时，清亮点为297．5℃
• 用多环或稠环结构取代苯环亦增加液晶的热稳定性。
• 2. 降低分子中心桥键的刚性，如在分子结构中引 入饱和碳氢链-CH2-CH2-,-CH2OCH2-，OCH2CH2O-等基团，使分子易于弯曲，常常可得 到低温液晶相态，甚至非液晶态。 • 液晶化合物分子的中心桥键直接影响其稳定性。含 有双键、三键的二苯乙烯、二苯乙炔、苄叉(—CH ＝N—)、肉桂酸酯类的液晶的化学稳定性都很差， 而且在紫外光下都会因聚合或裂解而失去液晶的特 性。
第三章
液晶高分子材料
(Polymer liquid crystal materials)
液晶及其历史：
固态 三相态 液态 气态
高流动性 各向同性
晶体点阵 各向异性
类似于晶体，分子呈有序排列 液晶 又类似于液体，有一定的流动性
• 刚性结构部分称为致晶单元 结构特点 • 分子的长度和宽度的比例R>>l，呈棒状或 近似棒状的构象 • 凝聚力通常是与结构中的强极性基团、高度 可极化基团、氢键等相联系的
• 对液晶高分子的认识，首先归功于德国化学家 Vorlander，他提出能产生液晶化合物的分子尽量为直 线状，这成为设计和合成液晶高分子的依据。 • 首次有关合成的液晶高分子的报道是1956年Robinson 在聚-γ-苯基-L-谷氨酸酯（PBLG）的溶液体系中观察 到了与小分子液晶类似的双折射现象，从而揭开了液 晶高分子研究的序幕。 • 高分子液晶的大规模研究工作起步较晚。70年代初， 美国Du Pont公司合成了芳香族聚酰胺：溶致液晶高分 子聚对氨基苯甲酸（PBA），并采用液晶纺丝技术首 次制成了高强度高模量的有机纤维——芳香族聚酰胺 纤维(Kevlar-29和KevIar-49)。这一产品及其液晶纺丝 技术的开发，标志着高分子液晶的研究进入了一个新 的阶段。
梳型 多重梳型 盘梳型 侧链型 腰接型 结合型
网型
主链型高分子液晶和侧链型高分子液晶 不仅在液晶形态上有差别，在物理化学性 质方面往往表现出相当大的差异。一般而 言，主链型高分子液晶为高强度、高模量 的结构材料，而侧链型高分子液晶为具有 特殊性能的功能高分子材料。
1.4 液晶还可按其他方式分类 •可根据液晶物质分子量的大小分。 •按照组成液晶分子的化学结构进行分类。
• 3. 分子的几何形状是形成液晶的必要条件．为使液 晶分子成为长形棒状分子，合成时总是采用1，4-对 位取代的结构。
• 在下列化合物(1)中．因可绕着两个亚甲基桥自由旋 转，破坏了分子的棒状结构，阻碍了液晶的形 成．而1，2-二苯代乙烯的衍生物(2)基本上是线性， 是液晶。
• 4. 分子构型亦可影响液晶态的产生。
• 现在已经发现很多刚性和半刚性链的高分子、 某些柔性链高分子和许多生物高分子，均具有 液晶行为。高分子液晶在高强度高模量纤维的 制备、液晶自增强材料的开发、光电和温度显 示材料的应用、疾病诊断和治疗以及生命科学 的研究等方面，已取得了迅速的发展和重要的 应用． • 目前高分子液晶的研究与开发已经成为高分子 科学中的一个新的学科领域，日益受到各国的 广泛重视。
4．溶液接枝法
热致液晶侧链聚硅氧烷一般以此法合成。以铂为催 化剂，以新干燥的甲苯为溶剂，将含氢聚甲基硅氧烷 与带有末端双键的液晶基元单体进行加成接枝反应。 一般在50℃-110℃回流1-3天即可。反应过程中可用IR 跟踪2180cm-1处的Si-H峰的消失程度来预测反应完成 情况。 除去上述四种方法外，还有界面聚合法、相转移聚 合法和固相聚合法等，只是这些方法使用并不普遍。
提高真空度
聚合物取出粉碎进行热处理
2．溶液缩聚法
羧基单体
SO2Cl2
酰氯类单体
羟基单体 溶液缩聚
液晶聚酯
与熔融缩聚法相比，溶液缩聚法条件缓和平稳，无 局部过热现象，更无需高真空设备。但到目前为止， 此法还难以合成出加工性能良好的液晶聚酯。另外此 法还存在溶剂回收问题。
3．溶液加聚法
一些热致侧链聚丙烯酸酯类液晶高聚物通常用此法 来合成。 反应溶剂：THF、DMF或苯 引发剂：1％左右的AIBN或三氟化硼 反应温度：室温或60℃-70℃回流反应 反应时间：1-2天。
• 另一方面，氢键可导致非线性分子的缔合，破坏分 子间的平行性。氢键缔合可以如此之强，当固体达 到熔点时，热能太强致使在流体内不允许保持实际 上的有序性．在这种情况下，固体可以直接成为各 向同性的液体。
• 4-氨基-4”-硝基-对三联苯(5)在300-301 ℃熔融，它 不是液晶。在这个化合物中的两个胺基氢参与分子 间缔合。硝基取代的化合物(6)仅仅是在218-219℃ 熔融，它是液晶。在这种情况下，其中一个氢与 NO2基进行分子内的缔合。
• 后来德国物理学家Lehmann进一步研究证实了 液晶的存在，并命名为“液晶”。
• 1963年以后对液晶各种性能的研究才变得活跃 起来。液晶材料的研究范围几乎都是小分子有 机化合物。尤其是在1968年春，美国W.H公 司，RCA公司相继发表了液晶在平面电视、彩 色电视等方面有应用前途的报导之后，各国科 学家对液晶材料竞相研究，开始了“液晶复兴” 的时代。
• 在带有控温热台的偏光显微镜下，可以观察到液晶织构 （texture)。 • 各种织构特征均是由不同类型的缺陷结构引起的，厚度不同、 杂质、表面等可导致位错与向错，从而产生非常丰富的液晶织 构。 •常见的液晶态的织构有纹影织构、焦锥织构、扇形织构、镶 嵌织构、指纹织构和条带织构等。
Polymerization system: ABA/ANA
1. 热致液晶 热致液晶是固体熔融后在某一温度范围内形成的。 液晶化合物在达到熔融温度(熔点Tm)后成为混浊 的流体。 继续升高至某一温度(清亮点Tc)时则变成透明的 液体。 即在熔点与清亮点间的温度范围内呈现液晶相。
二甲氧基氧化偶氮苯
2. 溶致液晶 如同热振动可以破坏固体的规则晶格一样，溶剂也 可以破坏其晶格。因此某些化合物溶解于适当的溶剂 中也可以产生液晶，这种液晶就是溶致液晶，也叫溶 液液晶。 要形成溶致性液晶,无论是小分子还是高分子, 都必须具备下述两个条件: (1)必须具有一定尺寸的刚性棒状结构; (2)必须在适当的溶剂中具有超过临界浓度的溶解 度。
Heating stage
3．X射线衍射法(XRD)
晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程： 2d sinθ=nλ 式中λ为X射线的波长，n为任何正整数。 利用布拉格方程即可确定点阵晶面间距、晶胞大小和类型
4. SAXD －微观相结构
b
O C O C
(the mesogen unit)
O
Biblioteka Baiduo o
第一节 液晶的结构分类
1.1 按分子排列形式，液晶可分为三类:
近晶型
向列型
胆甾型
图6-1 液晶结构示意图
1.2 按呈现液晶态的形成条件分类： 热致性液晶是依靠温度的变化，在某一温度范 围形成的液晶态物质。
溶致性液晶则是依靠溶剂的溶解分散，在一 定浓度范围形成的液晶态物质。 此外还有感应液晶、流致液晶。
1 熔融缩聚法 热致液晶聚酯和聚碳酸酯常用此法来合成。反应 时为加大羟基的反应活性、一般选用乙酰化、苯甲 酰化或三甲基硅氧化的酚类、羟基酸类单体。为了 避免高真空下酚类单体的挥发，称量时这类单体应 过量。此法的关键在于单体的纯度及聚合工艺条件 的控制。
低真空 反应后期粘度较大 无明显馏出物 熔点以上10-20℃ 适当提高反应温度小分子副产物难以馏出 单体基本熔融 固相聚合
(the crystal disrupting unit)
O C O C
O m d'4=8.60 A
O Cl
O
n
d'2=13.58 A
(a) The middle-angle X-ray scattering (MAXS) of the copolymer 50BP/50CH/ 100BF at 335℃. (b) Definitions of d-spacings related to the copolymer
1.3 按液晶基元在与高分子的连接方式： 1. 主链型高分子液晶。主链型高分子液晶的液晶 基元位于大分子主链．
液晶类型
结构形式
名称 纵向性 垂直型
主链型
星型 盘型 混合型
2. 侧链型高分子液晶 侧链型高分子液晶的液晶基元则以侧基形式悬挂 在大分子链上，形似梳状，故亦称梳形高分子液 晶。
液晶基元基本上保持其在小分子时作为液晶基元 的尺寸,主链结构的变化对其影响较小。
对于溶致性液晶，溶剂与高分子液晶分 子之间的作用起非常重要的作用。溶剂的 结构和极性决定了与液晶分子间的亲和力 的大小，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。控 制高分子液晶溶液的浓度是控制溶液性高 分子液晶相结构的主要手段。
第三节 高分子液晶的合成及表征方法
3.1 合成实施方法
纤维素 多肽 蛋白质等生物大分子 芳香族聚酰胺 芳香族聚酯 芳香族聚酰肼 有机硅衍生物
天然高分子液晶
合成高分子液晶
第二节 液晶化合物的化学结构 2.1 液晶分子的化学结构
液晶基元 液晶分子
中心桥键 刚性棒状苯环或其它环状结构
末端基团：柔软、易弯曲的基团
常见的组成液晶分子的环状结钩、桥键和端基:
• 1888年奥地利植物学家Reinitzer首先发现了液 晶，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”。研究发现，处于 145℃和179℃之间的液体部分保留了晶体物质 分子的有序排列，因此被称为“流动的晶体”、 “结晶的液体”。