Термотропный жидкий кристалл

Cтраница 2

Кислоты вследствие существования сильных водородных связей между карбоксильными группами часто образуют термотропные жидкие кристаллы. Необходимым условием является присоединение СООН-группы к жесткой, обычно ароматической части. Алифатические карбоксильные соединения, за исключением, возможно, алкановых кислот, содержащих сопряженные двойные связи, являются изотропными выше своих температур плавления. [16]

ПТФЭ приобретает структуру с определенной степенью ориентационного порядка, подобную строению термотропных жидких кристаллов ( ЖК), например, смектического типа. [17]

Роль растворителя в лиотропных жидких кристаллах примерно эквивалентна тепловой энергии для термотропных жидких кристаллов: специфические межмолекулярные силы ослабляются в обоих случаях. Кроме того, закономерности упаковки макромолекул с высокоасимметричной формой аналогичны для обоих типов жидких кристаллов. [18]

ПТФЭ приобретает структуру с определенной степенью ориентационного порядка, подобную строению термотропных жидких кристаллов ( ЖК), например, смектического типа. [19]

Основную часть бокового радикала составляет остаток алкокси-бензойной кислоты - соединения, образующего термотропные жидкие кристаллы. Как следствие сравнительно невысокой равновесной жесткости основной цепи молекул для них были обнаружены свойства, типичные для гибкоцепных полимеров. Весьма показательно, что наряду с относительно невысокой равновесной жесткостью основной цели для растворов ПФЭАК характерно большое отрицательное по знаку ДЛП. [20]

Если для низкомолекулярных веществ положение точек перехода в кристаллическое и жидкокристаллическое состояния легко прослеживается экспериментально и термотропные жидкие кристаллы отчетливо разделяются на моно - и энантиотропные ( см. гл. [21]

Жидкие кристаллы, которые получаются в процессе нагревания твердого вещества или в процессе охлаждения изотропной жидкости, называются термотропными жидкими кристаллами. Но есть и другой способ получения жидких кристаллов - растворение твердых кристаллов в определенных растворителях. По мере увеличения количества растворителя система становится сначала смектической, затем - нематической и далее - изотропножидкой. Жидкокристаллическое состояние в такой системе может быть получено и при обратном переходе - при уменьшении концентрации растворителя посредством испарения. Жидкие кристаллы, получаемые этим способом, называются лиотропными. Водноспиртовый раствор олеата калия ( жидкое калийное мыло) и обычные чернила ( ненасыщенный раствор красителя в воде) являются системами, в которых при испарении растворителя возникает жидкокристаллическое состояние. [22]

С феноменологической точки зрения можно качественно объяснить эти изменения, распространив на случай полимеров некоторые простые структурные соображения, первоначально развитые Греем [44] для низкомолекулярных термотропных жидких кристаллов. Нематические фазы, как правило, получаются за счет сильных концевых и слабых боковых взаимодействий между молекулами. Смектические фазы являются результатом действия слабых концевых и более сильных боковых сил притяжения. Тогда очень схематично можно считать, что диполи, направленные под углом к продольной оси молекулы ( поперечные диполи), увеличивают смектогенную тенденцию, в то время как диполи, направленные вдоль этих осей, ослабляют эту тенденцию вследствие взаимного электростатического отталкивания. Однако конкретная роль данного диполя в установлении мезофазы не является простой и зависит от общего баланса концевых и боковых взаимодействий. Концевой диполь, действующий под некоторым углом, может дать не-матогенный эффект, усиливая концевое притяжение между молекулами. Тот же самый диполь, удаленный от конца молекулы, будет усиливать боковые притяжения. Такая картина характерна для многих гомологических рядов, в которых низшие члены проявляют нематическое поведение, а высшие члены ( длинные алкиль-ные цепи) являются смектогенными. Если структурный элемент ослабляет когезионную связь молекул в смектических слояхг то появляется нематическая или изотропная фаза. [23]

С феноменологической точки зрения можно качественно объяснить эти изменения, распространив на случай полимеров некоторые простые структурные соображения, первоначально развитые Греем [44] для низкомолекулярных термотропных жидких кристаллов. Нематические фазы, как правило, получаются за счет сильных концевых и слабых боковых взаимодействий между молекулами. Смектические фазы являются результатом действия слабых концевых и более сильных боковых сил притяжения. Тогда очень схематично можно считать, что диполи, направленные под углом к продольной оси молекулы ( поперечные диполи), увеличивают смектогенную тенденцию, в то время как диполи, направленные вдоль этих осей, ослабляют эту тенденцию вследствие взаимного электростатического отталкивания. Однако конкретная роль данного диполя в установлении мезофазы не является простой и зависит от общего баланса концевых и боковых взаимодействий. Концевой диполь, действующий под некоторым углом, может дать не-матогенный эффект, усиливая концевое притяжение между молекулами. Тот же самый диполь, удаленный от конца молекулы, будет усиливать боковые притяжения. Такая картина характерна для многих гомологических рядов, в которых низшие члены проявляют нематическое поведение, а высшие члены ( длинные алкиль-ные цепи) являются смектогенными. Если структурный элемент ослабляет когезионную связь молекул в смектических слоях, то появляется нематическая или изотропная фаза. Например, раз-ветвленность ослабляет боковую когезионную связь, а также смек-тогенные тенденции. Эти рассуждения являются качественно правильными и для полимеров, в которых мезоморфные боковые группы располагаются близко друг к другу, так как они присоединены к основной цепи макромолекулы. [24]

В настоящее время появились данные, которые позволяют считать, что это различие не является принципиальным, хотя, действительно, подавляющее большинство жидкокристаллических систем с участием полимеров относится к классу лиотропных, в то время как для низкомолекулярных веществ преимущественно наблюдаются термотропные жидкие кристаллы, а даже при относительно небольшом разбавлении вещества растворителем жидкокристаллическая система переходит в изотропный раствор. По-видимому, наиболее интересным примером термотропной жидкокристаллической системы может служить расплав полипропилена в определенных интервалах температур. Более подробно этот случай будет рассмотрен в соответствующей главе. [25]

Четвертая текстура по классификации Грея - каплевидная. Эта текстура часто образуется при охлаждении термотропных жидких кристаллов, находящихся в изотропном состоянии. Она характеризуется появлением в изотропной среде двулучепреломляющих капель, в которых иногда при скрещенных поляроидах виден темный крест. Плечи креста лежат параллельно принципиальным плоскостям поляроидов, и при вращении препарата на предметном столике крест остается неподвижным. Молекулы внутри капель расположены радиально или концентрическими окружностями вокруг центра, что дает основание считать их жидкими сферолитами. Слияние капель приводит к образованию одной из перечисленных выше текстур. [26]

Нематические кристаллы ароматических молекул углеводородов.| Принципиальное строение молекул, образующих жидкие кристаллы. / а - стержнеобраэные. б - диско - i образные. [27]

К ним относятся не только ароматические фрагменты, но и боковые группы, структура которых приводит к мезофазным превращениям. Движущей силой агрегации молекул в ориентированные структуры жидкого кристалла являются ван-дер-ваальсовы силы, поэтому термотропные жидкие кристаллы ЖНП углей или нефтяных и каменноугольных пеков образуют молекулы, имеющие фрагменты, способные к образованию межмолекулярных водородных связей. [28]

Благодаря своим особым свойствам молекулы мыл в водных растворах образуют кластеры, а также кластеры из кластеров, причем разной геометрической формы. Некоторые из таких агрегатов являются жидкими кристаллами, называемыми лиотропными и резко отличающимися от термотропных жидких кристаллов, которым в основном посвящены другие статьи данного выпуска. Лиотропные жидкие кристаллы сейчас привлекают к себе, большое внимание как ученых, так и тех, кто занимается техническими разработками. [29]

Жидкокристаллическое состояние занимает промежуточное положение между аморфным ( жидким) и настоящим кристаллическим состоянием. Жидкие кристаллы обладают одновременно свойствами жидкостей ( текучестью) и кристаллов ( анизотропией свойств), но в отличие от твердых кристаллов дальний трехмерный порядок у них отсутствует. Различают термотропные жидкие кристаллы, образующиеся при термическом воздействии на вещество, и лиотропные. [30]

Страницы: 1 2 3