聚合物液晶的那些性能是其能应用作显示材料的主要原因

第一篇：聚合物液晶的那些性能是其能应用作显示材料的主要原因

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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。聚合物液晶是由较小相对分子质量液晶基元键合而成的，这些液晶基元可以是棒状的；也可以是盘状的；或者是更为复杂的二维乃至三维形状；甚至可以两者兼而有之；也可以是双亲分子。

聚合物液晶在显示器材料领域有着广泛的运用，其原因如下：

1.液晶高分子在电场作用下从无序透明态到有序不透明态的性质其可用于显示器件。这是最重要一点性质：它是利用向列型液晶在电场作用下的快速相变反应和表现出的光学特点制成的。把透明体放在透明电极之间，当施加电压时，受电场作用的液晶前体迅速发生相变，分子发生有序排列成为液晶态。当有序排列部分失去透明性而产生与电极形态相同的图像。根据这一原理可以制成数码显示器、电光学快门、广告牌及电视屏幕等显示器件。用于显示的液晶高分子主要为侧链型，它既具有小分子液晶的回复特性和光电敏感性，又具有低于小分子液晶的取向松弛速率，同时具有良好的加工性能和机械强度。

2.取向方向的高拉伸强度和高模量

绝大多数商业化LCP产品都具有这一特性。与柔性链高分子比较，分子主链或侧链带有介晶基元的LCP，最突出的特点是在外力场中容易发生分子链取向。实验研究表明，LCP处于液晶态时，无论是熔体还是溶液，都具有一定的取向度。LCP液体流经喷丝孔、模口、流道的时候，即使在很低剪切速率下获得的取向，在大多数情况下，不再进行后拉伸，就能达到一般柔性链高分子经过后拉伸的分子取向度。因而即使不添加增强材料也能达到甚至超过普通工程材料用百分之十几玻纤增强后的机械强度，表现出高强度高模量的特性。如Kevlar的比强度和比模量均达到钢的10倍。3.耐热性突出

由于LCP的介晶基元大多由芳环构成，其耐热性相对比较突出。如Xydar的熔点为421℃，空气中的分解温度达到560℃，其热变形温度也可达350℃，明显高于绝大多数塑料。此外LCP还有很高的锡焊耐热性，如Ekonol的锡焊耐热性为300～340℃/60s。4.热膨胀因数很低

由于取向度高，LCP在其流动方向的膨胀因数要比普通工程塑料低一个数量级，达到一般金属的水平，甚至出现负值，这样LCP在加工成型过程中不收缩或收缩很低，保证了制品尺寸的精确和稳定。5.阻燃性优异

LCP分子链由大量芳香环所构成，除了含有酰肼键的纤维外，都特别难以燃烧，燃烧后炭化，表示聚合物耐燃烧性指标———极限氧指数(LOI)相当高，如Kevlar在火焰中有很好的尺寸稳定性，若在其中添加少量磷等，LCP的LOI值可达40以上。

6.电性能和成型加工性优异

LCP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化，并导热和导电性能低，其体积电阻一般可高达1013Ψ·m，抗电弧性也较高。另外LCP的熔体粘度随剪切速率的增加而下降，流动性能好，成型压低，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。