液晶聚合物(liquid crystal polymer,LCP)是一種介于晶體和液體之間的中間相態(tài)聚合物,分子排列具有一維或者二維的有序性。作為工程塑料使用的LCP,與其他有機高分子材料相比,表現(xiàn)出獨特的分子結構和耐熱性能,具有良好的各向異性。LCP具有耐高溫、耐輻射、耐化學藥品腐蝕、線膨脹系數(shù)小、高強度、高剛性、電絕緣性等特點,這些性能使得LCP能夠作為工程塑料,廣泛應用于電子電器、航空航天、光纖通訊、汽車工業(yè)、機械制造和化學工業(yè)等領域。

LCP的分類

熱致性LCP的典型代表是聚酯LCP。聚酯LCP按照負載熱變形溫度可分為3類:(1)Ⅰ型。負載熱變形溫度>300℃,通過剛性單體共聚或者在剛性單體中導入一部分扭接成分實現(xiàn),典型代表產(chǎn)品是Xydar,由對羥基苯甲酸、4,4'-二羥基聯(lián)二苯、苯二酸組成。(2)Ⅱ型。負載熱變形溫度在240~270℃,最主要的特點是在結構中引入萘環(huán),典型代表產(chǎn)品是Vectra,由對羥基苯甲酸、2-二羥基-6-萘甲酸組成。(3)Ⅲ型。負載熱變形溫度<240℃,在結構中大量使用了脂肪族鏈,典型代表產(chǎn)品是Rodrum,由對羥基苯甲酸和聚對苯二甲酸乙二醇組成。

發(fā)展與展望

隨著社會的發(fā)展, 對高分子材料的要求越來越高。液晶聚合物作為一類全新的高分子材料, 從被人們關注到現(xiàn)在也不過才30多年的時間, 但是其發(fā)展速度卻是有目共睹的。其在光電材料、薄膜材料、生物醫(yī)用材料、電子電氣以及航空航天等領域具有非常廣闊的應用前景。隨著化學合成方法、化學修飾技術以及物理改性技術的不斷進步, 新型液晶聚合物的種類將會不斷增加, 其應用范圍將不斷拓展和更新。預計液晶聚合物的研究重點今后將主要集中在以下幾方面:

(1) 探索合成液晶聚合物的新途徑、新方法, 以期獲得性能更加優(yōu)異的新型多功能液晶材料; 

(2) 合成結構明確的液晶嵌段聚合物, 制備高性能液晶結構材料; 

(3) 通過液晶聚合物的分子設計, 制備在流動和垂直兩個方向性能均優(yōu)的高性能液晶阻隔薄膜; 

(4)開發(fā)用于人體組織的醫(yī)用高分子液晶材料。眾所周知, 人體組織的生物膜、核糖核酸及肌肉蛋白質(zhì)均以液晶態(tài)存在, 人的大腦含有30%的高分子液晶, 故醫(yī)用液晶高分子材料的研究意義重大。此外, 由于液晶聚合物分子結構的可設計性及其對外部信號的快速響應性, 其與納米技術的有機結合, 必將催生出新的性能更加優(yōu)異的液晶材料。

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