液晶發(fā)展史    自從1854年液晶問世以來，液晶獲得了十分驚人的發(fā)展和重要而廣泛的應用，液晶科學已成為化學、材料科學和物理學三門學科之間的交叉學科。回顧整個歷史過程，液晶(特指低分子液晶)與液晶高分子(LCP)的發(fā)展可劃分為四個時期：    **時期(1854～1933年)：液晶的發(fā)現(xiàn)與液晶科學的萌芽；    **時期(1934～1970年)：液晶的發(fā)展與LCP加玻纖的發(fā)現(xiàn)；    第三時期(1971～1980年)：液晶的工業(yè)化與LCP的飛速發(fā)展；第四時期(1981年至今)：高性能液晶及LCP的工業(yè)化與深入研究。

液晶的發(fā)現(xiàn)液晶的發(fā)現(xiàn)可以追溯到1854年，當時Virchow發(fā)現(xiàn)，腦組織的酒精水溶液會形成髓磷脂形；1859年，Mattenheimer指出該物質為溶致液晶。1866年Neubauer發(fā)現(xiàn)油酸也可以顯示溶致液晶性。1875年，Berthelet等發(fā)現(xiàn)膽甾醇化合物隨溫度顯示特殊的顏色變化，可以說這是*早發(fā)現(xiàn)的熱致液晶現(xiàn)象。現(xiàn)在一般認為，熱致液晶是在1888年由Reinitzer發(fā)現(xiàn)的，當時他觀察到膽甾醇苯甲酸酯晶體在145．5℃時會熔融成混濁粘稠的液體，在178．5℃時則變成清亮透明的液體，而且這種變化過程是可逆的。1889年，Lehmann發(fā)現(xiàn)許多有機物亦可熔融成混濁的顯示雙折射特征的液體，這些混濁液體不僅具有普通液體的機械性質如流動性，而且具有普通晶體的光學性質如各向異性。于是Lehmann把兼具流動性和各向異性的液體一液態(tài)的晶體稱為液晶。    20世紀初期，人們又合成出了許多新型液晶化合物，提出了液晶分子應具備的各向異性幾何條件，創(chuàng)立了液晶態(tài)結構理論，揭示了液晶態(tài)性質，并對液晶相態(tài)進行了劃時代的分類：近晶型、向列型和膽甾型。總之液晶發(fā)現(xiàn)初期提供了許多可資借鑒的**手資料，不過，該時期對液晶的研究只是羅列現(xiàn)象，缺乏有機聯(lián)系，而且對液晶材料的應用前景毫無認識。

液晶的發(fā)展與LCP的發(fā)現(xiàn)    1 934至1 956年間，液晶研究進展緩慢。直到1957年，Brown等發(fā)表了基于500余篇文獻的綜述論文，對以往的液晶研究成就進行了系統(tǒng)歸納與整理，從此揭開了液晶發(fā)展史的新篇章。1962年，Gray發(fā)表了《液晶分子結構與性質》專著。1966年，《分子晶體與液晶》雜志創(chuàng)刊。1967年，Porter等主編了《有序流體與液晶》論著。與此同時，Fergason開創(chuàng)了液晶應用研究，創(chuàng)制了膽甾液晶溫度計，發(fā)現(xiàn)了向列液晶的奇異光電效應。這些成就不僅系統(tǒng)總結了液晶理論，促進了液晶科學的發(fā)展，而且大大加速了液晶應用研究步伐，奠定了當代新型液晶工業(yè)的基礎。    隨著液晶研究的發(fā)展，LCP應運而生。表1．1列出了LCP發(fā)展的重要事件。可見，早期的LCP研究僅局限于天然或生物高分子，對合成LCP的研究可能始于1960年，*引人注目的合成LCP當屬芳香族聚酰胺，特別是它的液晶紡絲技術的發(fā)明及其高強高模纖維的問世，大大刺激了LCP的發(fā)展與工業(yè)化，激勵人們發(fā)現(xiàn)或發(fā)明了許多LCP及其加工技術，并揭示出了LCP的典型結構與特異性能，為液晶高分子這門新學科的誕生奠定了基礎。

液晶的工業(yè)化生產(chǎn)與LCP的發(fā)展    進入70年代以來，液晶的工業(yè)化生產(chǎn)進程顯著加快。Schadt等發(fā)現(xiàn)的液晶扭曲電光效應，以及液晶分子取向所需的極低驅動功率等，使液晶廣泛應用于當代重要技術領域。如環(huán)境監(jiān)測、無損探傷、微波測定、醫(yī)療衛(wèi)生、溫度測定、信息顯示、石英手表、彩色電視及電腦顯示器等。    在1971年至1980年間，人們合成出了許多具有實用價值的LCP加玻纖，發(fā)明了各種LCP的成型加工新技術。這些成果無疑進一步豐富和發(fā)展了LCP的內(nèi)容，奠定了LCP理論與工業(yè)化基礎，致使近年來的LCP研究與開發(fā)更加蒸蒸日上、方興未艾。1．1．4 LCP的工業(yè)化生產(chǎn)與深人研究[7~9]    80年代以來，LCP加玻纖進入了****的蓬勃發(fā)展時期，其顯著標志是世界各大公司都在競相致力于LCP加玻纖材料的開發(fā)與工業(yè)化生產(chǎn)。DuPont和Union Carbide公司在1981年分別實現(xiàn)了Kevlar和液晶瀝青碳纖維的大規(guī)模工業(yè)化，Dartco公司率先在1984年投產(chǎn)了熱致Xydar自增強塑料，Celanese公司于1985年推出了易加工Veetra系列產(chǎn)品，1986年，Eastman、BASF、Akzo、住友化學、尤尼契卡和三菱化成相繼開發(fā)了低成本X7G、Ultrax、Twaron、Ekonol、Rodrun和Novaccurate六種產(chǎn)品。不久ICI、日本石油化學、出光石油化學、上野制藥和東麗也聲稱生產(chǎn)出了Victrex、FC—RC、出光LCP、UENOLCP和HA—HB五種LCP產(chǎn)品。不僅如此，LCP加玻纖在彈性體、功能膜、共混物與復合材料和電光材料的開發(fā)、**診斷與**及生命科學等研究領域，也取得了重大進展。LCP材料的工業(yè)化生產(chǎn)與廣泛應用正在掀起傳統(tǒng)材料工業(yè)的一場**。    在近十幾年里，科學家們不僅紛紛致力于LCP的深入研究，而且相互之問的學術交流與合作也日益頻繁。**屆國際LCP會議于1981年在意大利召開，此后每隔兩年召開一次國際性會議。我國在上海、鄭州、濟南和長春分別召開了四次國內(nèi)LCP會議，1994年**在我國召開了國際LCP會議，這些會議充分反映了LCP研究狀況與水平，起到了繼往開來的重要歷史作用。

液晶聚合物    低分子化合物所以能形成液晶相，LCP加玻纖是因為它具有剛性棒狀結構，從這一點來看，人們也許會認為由剛性單體連結而成的剛性高分子鏈必然也能形成液晶相。事實卻不然，因為把許多剛性棒狀低分子單體連接成全剛性的高分子鏈以后，得到的經(jīng)常是難以加工的、熔融溫度很高的(甚至高于分解溫度)和可溶性很低的高聚物，因而難以形成液晶相。正是因為這種難熔難溶性，才使早期的高分子液晶的研究局限于溶致性的生物高分子液晶。    然而已有兩種方法改善剛性大分子鏈高聚物的難熔難溶性。一是使用強極性的復合溶劑，并施以一定的溫度使其溶解；另一種方法就是在剛性的大分子鏈中引入適當比例的柔性鏈段或剛性彎折鏈段，使其鏈剛性得以適當降低，從而易于加熱熔融。事實已經(jīng)證明，**種方法可獲得溶致性高分子液晶，并可通過特殊的液晶紡絲技術加工成力學性能優(yōu)異的纖維和薄膜材料，其中Kevlar纖維及PBT、PBO和ABPBO纖維就是*為突出的代表。同樣，**種方法可獲得熱致性高分子液晶，這類高分子液晶可在傳統(tǒng)的熔融加工設備上加工成型，不僅可獲得力學性能優(yōu)異的纖維與薄膜制品，而且還可獲得片、板、棒及各種特殊形狀的塑料成型品。在熱致性高分子液晶中，*為突出的代表是Vectra，Xydar，Ekonol和X7G等共聚酯。

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