聚酰亚胺液晶高分子及液晶取向膜 (2)

ATRP的应用举例
第2步：PI的氯甲基化反应
O N O O N O F3C CF3 F3C CF3 O N O O N O O CH2Cl
xOnຫໍສະໝຸດ CH3OCH2Cl, SnCl4 CHCl3, 60 oC
O N O
F3C
CF3
O N O O
n-x
CMPI
第3步：用ATRP合成光敏聚酰亚胺
O N O F3C CF3 O N O O CH2Cl CH3 y CH2 C COO
• 丙烯酸酯和取代丙烯酸酯类，如MMA
• 丙烯酰胺以及取代丙烯酰胺类，如DMAA • 其他单体，如丙烯腈、4-乙烯基吡啶
引发剂
• 卤代苯基化合物
• 卤代羰基化合物
• 卤代腈基化合物 • 含有SO2-Cl的取代芳基磺酰氯以及含Si–Cl键的化合物
ATRP反应体系
催化剂
过渡金属化合物 Cu、Ni、Fe、Re、Ru、Pd、Mo、Rh、Cr 过渡金 属的低价态的卤化物。 配位体 多用含氮化合物
x
O N O O CH CuCl/bpy DMF 100oC N2 CH C
F3C
CF3
O N O CMPI O
n-x
+
O N O
F3C
CF3
O N O CH2 CH2 O CH3 x C y COO
O N O
F3C
CF3
O N O O
n-x
O CH CH C
PI-g-PMSPK
2.什么是液晶取向膜
液晶取向膜的取向技术
取向技术
.
传统的摩擦 取向技术( rubbing )
非摩擦取向 技术 (nonrubbing )

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摩擦取向技术
摩擦取向技术工艺 摩擦取向技术是 1911年由 M aug i n发明的。是迄今为 止在液晶显示领域里使用最为广泛的取向技术。 所谓摩擦取向就是利用尼龙、纤维或棉绒等材料按一 定方向摩擦液晶显示器的取向膜 ,使薄膜表面状况发 生改变 ,对液晶分子产生均一的锚定作用 ,从而使液 晶分子在液晶显示器的两片玻璃板之间的某一区域内 ,以一定的预倾角呈现均匀、一致的排列。
什么是液晶取向膜
液晶盒内，能够使液晶分子产生定向移动的高分子聚 合物膜就是液晶取向膜。 液晶显示器（LCD）是显示领域内最具有发展活力的 电子产品，它具有驱动电压低 功耗低 重量轻体积小 不含有害射线等显著优点。液晶显示依赖于基板表面 膜的表面各向异性处理而得到不同液晶分子排列。液 晶分子的取向是液晶显示的关键技术之一。
液 晶 显 示 器 示 意 图
液晶显示器的主要性能参数：
1.液晶分子的预倾角 在液晶和液晶取向膜表面存在相互作用能。为了使液晶分子更好 的沿同一个方向取向(easy axis，EA）材料表面需要进行处理，目前 的处理手段包括摩擦法这也是现阶段液晶显示器工业生产中采用 的方法，紫外辐照法和平版印刷法，后几种方法目前还停留在实 验室阶段。EA与表面之间的角度就叫做预倾角。
• 液晶 • 液晶技术的应用与发展
• 液晶成像的原理
• 什么是液晶取向膜
液晶
液晶的发现最早可追溯到 1888 年,奥地利植物学家莱尼 茨尔在做加热胆甾醇苯甲酸酯结晶的实验时发现。 第二年 , 德国物理学家莱曼通过偏光显微镜发现这种材料具有双 折射现象, 并提出了 “液晶” 这一学术用语,
定义：
物质有固、液、气三种相态, 固态又可分为晶态和非晶态。某些 物质, 受热熔融或溶解后,外观呈现液态的流动性, 却又仍然保留 着晶态物质的分子有序排列, 在物理性质上呈现出各向异性, 这 种兼有晶体和液体部分性质的中间过渡相态称为液晶态。
什么是原子转移自由基聚合； 什么是液晶取向膜； 液晶取向膜的性质与应用； 用原子转移自由基聚合成聚酰亚胺液晶取向膜。
1.什么是原子转移自由基聚合
原子转移自由基聚合也称自由基活性聚合。它是 以低价过渡金属络合物为催化剂，有机卤化物为引 发剂，在休眠种与活性种之间通过氧化还原反应在 建立可逆动态平衡，分子量可以由加入的单体量控 制。其相对分子量一般控制103~105。
1.什么是原子转移自由基聚合反应
Initiation: R X + Mtn +M
n R M X + Mt
R + Mtn+1X ki +M R M + Mtn+1X ka kd
Propagation: R Mn X + Mtn R Mn + Mtn+1X +M kp
ATRP反应体系
单体
• 苯乙烯及取代苯乙烯类，如St
ATRP的应用举例
第1步：单体的制备
OH + CHO COCH3 O NaOH/EtOH 18-20 oC OH CH CH C HSPK
O OH CH CH C HSPK
CH2 C(CH3)COCl, Et3N -5 to 0° C MEK,
CH3 CH2 C C O O MSPK
O CH CH C
高分子液晶：
高分子液晶是由刚性部分和柔性部分组成。从外形上看, 刚性部 分通常近似棒状或片状, 因为这样有利于分子的有序堆积。刚性 部分被柔性部分以各种方式连接在一起。
液晶技术的应用与发展
液晶平板显示
生物膜 液晶的应用
液晶温度传感器
分析化学中应用
液晶压力传感器
液晶技术的应用与发展
液晶成像的原理
摩擦示意图
摩擦取向的一般工艺包括
清洗 涂膜 预烘 固化 摩擦
取向剂涂 布的方法
spin coating
利用匀胶台 ,在离心力和 液体表面张力作用下形 成一层很薄的均匀膜层 , 膜厚可以通过液体粘度 及转盘转速来调节。
3.液晶取向膜的性质与用途
液晶取向膜的取向技术可以实现整个基板表面液晶分 子相对基板形成整齐的排列并具有最佳的夹角,并且 有足够的稳定性。只有这样,液晶分子才会在宏观上 表现出来其长程有序性。可以说, 液晶的取向技术是 液晶器件正常工作的必要条件。液晶取向技术涉及到 取向层材料的性质、 取向层表面的处理方法、 界面 处的相互作用,是一个综合的过程。
C4H9 C4H9 N bpy N N dNpy N PMDETA C4H9 C4H9 N N N N N N N HMTETA
ATRP的优点与不足
ATRP的优点： 1.反应特性:慢引发,慢增长,无终止。
2. 反应条件温和、过程好控制。
3.分子量可控，分子量分布较窄。
ATRP的不足：
1. 过渡金属络合物的活性低。 2. 聚合速率较慢。