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基于液晶聚合物的光致形变复合材料

化学进展 2022年第9期34卷 2012-2023页

作者：黄帅陶钰黄银亮东南大学智能材料研究院南京211189 东南大学化学化工学院南京211189

可变形液晶聚合物是近年来的研究热点,它们在人造肌肉、软机器人和智能光学设备等智能软系统的开发中表现出巨大潜力。然而,传统热响应液晶聚合物的应用通常受到聚合物基体的低热导率以及对外部加热装置高度依赖性的限制。相比之下,光... 详细信息

可变形液晶聚合物是近年来的研究热点,它们在人造肌肉、软机器人和智能光学设备等智能软系统的开发中表现出巨大潜力。然而,传统热响应液晶聚合物的应用通常受到聚合物基体的低热导率以及对外部加热装置高度依赖性的限制。相比之下,光控方法具有许多优点,包括具有非接触式、远程原位以及精确操纵的能力,这有助于开发各种不受限制且可远程操作的智能软器件。最近,通过引入有机或无机光响应组分作为功能添加剂来开发光控可变形液晶聚合物有许多重要进展。其中,通过功能模块、液晶相和聚合物基质之间的相互作用,所引入组分的多种功能可以与液晶聚合物的定向变形行为相结合。本文将重点介绍掺入光敏有机染料或无机纳米组分的可光操作液晶聚合物复合体系的设计策略、制造方法和工作原理,并简要总结它们可能的应用和未来的发展。

关键词：光致形变液晶聚合物智能软材料

含非常规侧链结构的液晶聚合物的合成及其超分子柱状相与柔性间隔基的关系

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高分子学报 2023年第10期54卷 1568-1578页

作者：魏文静裴基玮罗娟陈小芳苏州市大分子设计与精密合成重点实验室、苏州大学材料与化学化工学部苏州215123

设计合成了一类具有非常规侧链结构的聚苯乙烯液晶聚合物PS-n(n=2,6,8,10,12),并研究了该类聚合物形成的超分子柱状液晶相与柔性间隔基之间的关系.所有聚合物表现出稳定的双向性液晶性质.当柔性间隔基较短(n≤6)时,聚合物形成超分子平... 详细信息

设计合成了一类具有非常规侧链结构的聚苯乙烯液晶聚合物PS-n(n=2,6,8,10,12),并研究了该类聚合物形成的超分子柱状液晶相与柔性间隔基之间的关系.所有聚合物表现出稳定的双向性液晶性质.当柔性间隔基较短(n≤6)时,聚合物形成超分子平行四边形柱状相(Colob)有序结构,该结构源于侧链中双液晶基元的取代位置引起的侧链层状堆积结构的周期性波动形成的二维有序堆积,且随着温度升高有序度有所增加.随着间隔基长度增加(n≥8),聚合物可形成2种不同晶胞参数的Colob相,其中在室温附近的Colob(I)相表现出波动层状相的特点,随着温度升高,聚合物进入有序度更高的Colob(Ⅱ)相,表现出高温组装的特殊性质.所有聚合物在继续升高温度后从Colob相进入层状相,最后进入各向同性相.由于柱子在聚合物薄膜内平行排列,PS-n薄膜表面可形成条纹状图案,在剪切力诱导下条纹图案可沿剪切方向发生宏观取向.

关键词：液晶聚合物超分子柱状相聚合物薄膜小角X射线散射

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基于聚合物分散液晶的频率可重构贴片天线

液晶与显示 2024年第1期39卷 17-24页

作者：储怡冰项颖张文慧郝禄国江博韬陈凯高延子胡湧川 Michal KOHOUT 广东工业大学信息工程学院广东广州510006 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 Department of Organic Chemistry University of Chemistry and Technology PragueCZ-16628 PragueCzech Republic

本文设计了一种以液晶聚合物为介质基板的频率可重构天线,通过调节贴片的位置及尺寸实现天线的阻抗匹配。制备聚合物分散液晶薄膜作为天线的介质,并根据液晶与聚合物的比例分别为7∶3、6∶4、5∶5这3种不同配比以及50μm和100μm两种不... 详细信息

本文设计了一种以液晶聚合物为介质基板的频率可重构天线,通过调节贴片的位置及尺寸实现天线的阻抗匹配。制备聚合物分散液晶薄膜作为天线的介质,并根据液晶与聚合物的比例分别为7∶3、6∶4、5∶5这3种不同配比以及50μm和100μm两种不同膜的厚度来考察其效果。在电场作用下,液晶微滴会沿着电场方向重新取向排列,通过改变驱动电压的大小,实现天线的频率可重构。经过对比分析得出,液晶含量(质量分数)为70%的聚合物分散液晶薄膜具有最佳的效果,在48 V的驱动电压下实现了62 MHz的频率连续调节,天线的最大增益为3.5 dBi。该基于液晶聚合物的频率可重构贴片天线结构简单、体积小、质量轻,易于集成在各种移动设备中,发展前景广阔。

关键词：液晶聚合物频率可重构贴片天线

非手性液晶聚合物中超分子手性结构的诱导与光照固定

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功能高分子学报 2023年第1期36卷 21-30页

作者：郭玉权贺子翔程笑笑张弓缪腾飞张伟苏州大学材料与化学化工学部新型功能高分子材料国家地方联合工程实验室江苏省新型功能高分子材料工程实验室苏州市大分子设计与精密合成重点实验室江苏苏州215123 淮阴师范学院化学化工学院江苏省低维材料化学重点实验室江苏淮安223300

超分子手性结构由于其形成所需的非共价相互作用力较弱,因此极易在外界条件刺激下发生解离,从而导致手性消失。在绝大多数情况下,以非手性单元为组装模块的组装体系中超分子手性结构在外部环境刺激下被破坏后无法恢复。为了提高超分子... 详细信息

超分子手性结构由于其形成所需的非共价相互作用力较弱,因此极易在外界条件刺激下发生解离,从而导致手性消失。在绝大多数情况下,以非手性单元为组装模块的组装体系中超分子手性结构在外部环境刺激下被破坏后无法恢复。为了提高超分子手性结构的稳定性,克服其对原有手性源的依赖性,设计合成了一种侧链型非手性苯甲酸苯酯液晶聚合物,在聚合物侧链末端引入肉桂酸结构作为交联基团。将手性柠檬烯的手性诱导与简单的光照交联结合即可实现超分子手性的共价键固定,极大地简化了交联过程,为手性材料的制备与手性信息存储提供了新的策略。

关键词：超分子手性液晶聚合物手性诱导光照交联手性存储光照固定

液晶聚合物衍射莫尔透镜的设计、制备及应用研究

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液晶聚合物衍射莫尔透镜的设计、制备及应用研究

作者：尹悦湖南大学

学位级别：硕士

衍射莫尔透镜是通过两个级联器件之间的相互旋转来调节焦距的平面光学元件。其变焦方式无需器件的更换以及横向或纵向的空间调整,易于集成,调焦范围大,在自适应光学、变焦系统、集成光学领域应用前景广阔。目前为止,仅通过超表面阵列结... 详细信息

衍射莫尔透镜是通过两个级联器件之间的相互旋转来调节焦距的平面光学元件。其变焦方式无需器件的更换以及横向或纵向的空间调整,易于集成,调焦范围大,在自适应光学、变焦系统、集成光学领域应用前景广阔。目前为止,仅通过超表面阵列结构设计及相关工艺,或飞秒激光直写刻蚀实现了样品制作,然而由于设计复杂、制作要求高、成本昂贵,极大的限制了衍射莫尔透镜的制作和应用。本文以成本低廉、工艺稳定成熟的液晶聚合物为材料,设计并实现了衍射莫尔透镜的制作,且进行了相关应用研究,主要研究成果如下:基于透过率函数和相位分阶原理,实现了具有完整同心圆图案的衍射莫尔透镜相位图仿真,当旋转角度从负到正时,可实现从负透镜到正透镜的焦距连续变化过程。此外,还实现了不以0为焦距对称中心的,有一定偏移的莫尔透镜仿真,满足了更多实际应用的需求。由于液晶光控取向制作方法具有非接触式优势,对复杂相位设计实现程度良好,且具有广泛的基底适用性,实验中以偶氮染料溶液为取向层,使用光控取向法成功实现了液晶聚合物衍射莫尔透镜的制作。制作的5 mm×5 mm液晶衍射莫尔元件良好的呈现了预设计的相位图案,实物样本在可见光范围内透过率大于90%。经验证实现了旋转调焦效果,级联莫尔透镜在±π/2的有效角度调节范围内光焦度变化范围为±0.85 m,同时保持75%以上的高衍射效率,在较长的波长范围内达到了可供应用的需求。对于级联衍射莫尔元件的应用,设计并演示了一个基于液晶聚合物莫尔透镜的实时分辨率动态可调的光学边缘检测系统。在450 nm,532 nm和635 nm的光源下都实现了良好的二维边缘检测效果,证明样本在整个可见光范围内的可适用性。改变两个级联莫尔元件的旋转角度,最小边缘分辨率可达13.2μm,在0～π/2的角度调节范围内实现了将近100μm的图像边缘宽度调节,在紧凑光学系统中有巨大的应用潜质。

关键词：液晶聚合物光控取向衍射莫尔透镜光学边缘检测

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液晶聚合物

塑料 1990年第1期19卷 47-48页

作者：罗世华北京塑料研究所

一谈及结晶,马上就会把它与固体联系在一起,但是有一种物质,既是结晶,又呈现出流动性,这就是液晶。液晶是一种具有组合结构的物质,也就是在液晶分子中,既具有能够形成结晶相的部分,又具有经加热能形成液相的部分。因此,一经受热,液晶物... 详细信息

一谈及结晶,马上就会把它与固体联系在一起,但是有一种物质,既是结晶,又呈现出流动性,这就是液晶。液晶是一种具有组合结构的物质,也就是在液晶分子中,既具有能够形成结晶相的部分,又具有经加热能形成液相的部分。因此,一经受热,液晶物质能够流动,又能保持结晶部分的结晶结构,这种状态就象在流动石蜡中分散有金刚石粉末一样。

关键词：液晶聚合物聚合物液晶晶体

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硅氢加成制备主链型液晶聚合物

化工新型材料 2023年第11期51卷 186-189页

作者：朱鹏陈权陈有慧河南科技大学化工与制药学院洛阳471023

自制了含3个苯环的液晶基元,通过硅氢加成,以氢封端的聚硅氧烷为扩链剂制备出主链型液晶聚合物,并且对所得聚合物进行核磁氢谱(1H-NMR)、差示量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)等表征。单体以及聚合物的核磁表明,已经制备出... 详细信息

自制了含3个苯环的液晶基元,通过硅氢加成,以氢封端的聚硅氧烷为扩链剂制备出主链型液晶聚合物,并且对所得聚合物进行核磁氢谱(1H-NMR)、差示量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)等表征。单体以及聚合物的核磁表明,已经制备出较为纯净的液晶基元单体以及聚合物,FT-IR测试结果表明对应的结构进一步证实了与预期结果相符,对单体以及聚合物的DSC以及结合POM的结果表明单体和硅氢加成后的聚合物都具有良好的液晶性,表明了分子设计的合理性,为合成主链型液晶聚合物提供一些经验基础。

关键词：液晶聚合物主链型硅氢加成液晶基元

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液晶聚合物材料的红外光谱表征

化学进展 2009年第1期21卷 182-199页

作者：孙胜童汤慧武培怡复旦大学高分子科学系聚合物分子工程教育部重点实验室上海200433

红外光谱以高选择性、无破坏性以及高超的分辨和实时跟踪能力成为从分子水平研究液晶聚合物的重要分析手段,而偏振二向色技术、时间分辨步扫描技术和二维相关分析技术的发展进一步提高了红外光谱分析复杂液晶聚合物的能力。本文介绍了... 详细信息

红外光谱以高选择性、无破坏性以及高超的分辨和实时跟踪能力成为从分子水平研究液晶聚合物的重要分析手段,而偏振二向色技术、时间分辨步扫描技术和二维相关分析技术的发展进一步提高了红外光谱分析复杂液晶聚合物的能力。本文介绍了传统傅里叶变换红外光谱及各种新型光谱分析技术(主要是二维相关技术)对液晶聚合物材料表征的研究进展,特别是对于液晶聚合物分子氢键、共聚和共混物相容性以及外场(温度、电场、光场、应力场)作用下液晶分子取向等的研究,并分别进行了具体的应用实例分析。

关键词：液晶聚合物偏振红外光谱时间分辨红外光谱二维相关红外光谱外场扰动液晶取向

液晶聚合物/PA1010/滑石粉杂化材料的研究

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东北大学学报（自然科学版） 2002年第1期23卷 99-101页

作者：张爱玲张宝砚吕凤柱穆强东北大学理学院辽宁沈阳110004 沈阳工业大学理学院辽宁沈阳110023

用液晶聚合物 (LCP)作增容剂采用熔融插层法制备了PA10 10 /滑石粉 (FCP)杂化材料·用广角X射线衍射、小角X射线散射和DSC对杂化材料的结构性能进行测试·结果表明 ,在LCP3%时 ,FCP质量分数小于 10 %范围内 ,FCP质量分数对杂化材料的融... 详细信息

用液晶聚合物 (LCP)作增容剂采用熔融插层法制备了PA10 10 /滑石粉 (FCP)杂化材料·用广角X射线衍射、小角X射线散射和DSC对杂化材料的结构性能进行测试·结果表明 ,在LCP3%时 ,FCP质量分数小于 10 %范围内 ,FCP质量分数对杂化材料的融体粘度显著下降的现象几乎没有影响 ,加入少量FCP时PA10 10的结晶速率基本没有改变 .随FCP质量分数的增加 ,杂化样品中PA10 10的结晶度先降低后增加 ,FCP质量分数为 10 %时 ,PA10 10组分的结晶度最低 ,杂化材料中滑石粉的层间距为 4 0 11nm·

关键词：液晶聚合物杂化材料 PA1010 滑石粉熔融插层法结晶结构 X-射线衍射融体粘度