液晶高分子材料的类型
光致形变液晶高分子(lcp)材料
光致形变液晶高分子（lcp）材料一、材料概述光致形变液晶高分子（LCP）材料是一种具有特殊性能的高分子材料，因其具有优异的机械性能、耐高温、耐腐蚀等特性，被广泛应用于多个领域。
本文将介绍LCP材料的性质、特点、制备方法及其应用领域。
二、材料性质LCP材料的主要特点包括其独特的液晶高分子结构，这种结构使得材料在加热时能形成有序的晶体结构，具有高强度、高模量和高耐热性等特性。
此外，LCP材料还具有光致形变性能，即在光照下，材料会发生微小的形状改变。
这种性能使得LCP材料在光学、机械等领域具有广泛的应用前景。
三、制备方法LCP材料的制备方法主要包括溶液浇铸法和熔融挤出法。
溶液浇铸法是将前驱体溶液倒入模具中，经固化、脱模和后处理得到成品。
熔融挤出法是将预聚物和交联剂混合熔融，通过挤出机塑化后浇入模具中，经固化、脱模和后处理得到成品。
制备过程中需要严格控制反应温度、压力和反应时间等参数。
四、应用领域1.电子设备：LCP材料可用于制造电子设备零部件，如连接器、传感器等，其优异的耐高温、耐腐蚀性能使得LCP材料成为电子设备中的理想材料。
2.航空航天：LCP材料可用于制造飞机零部件、仪表盘等高端产品，其高强度、高模量特性使得LCP材料在航空航天领域具有广泛应用前景。
3.医疗器械：LCP材料可用于制造医疗器械，如注射器针头、手术缝合线等，其良好的生物相容性和耐腐蚀性能使得LCP材料成为医疗器械领域的热门材料。
4.光学器件：LCP材料的独特性能使其在光学器件领域具有广泛应用前景，如光路指示器、激光器反射镜等。
其光致形变性能使得LCP 材料在光学器件中具有独特的应用价值。
五、未来展望随着科技的不断发展，LCP材料的应用领域还将不断扩大。
未来，LCP材料有望在更多领域发挥重要作用，如新能源汽车、可穿戴设备等领域。
同时，随着LCP材料的制备技术的不断改进，有望实现规模化生产，降低成本，进一步拓宽其应用领域。
总之，光致形变液晶高分子（LCP）材料作为一种具有优异性能的高分子材料，具有广泛的应用前景和市场潜力。
第五章--高分子液晶材料
最重要的应用是制备：
A、各种特殊性能高分子膜材料(可用于生物活性
混合物的分离纯化，如生物膜)
B、胶囊(可用于药物的控制释放，如脂子体即微胶 囊通过对药物的定点释放和缓释作用 可以增加药效及其持续时间)。
二、溶致型主链高分子液晶
溶致型主链高分子液晶的结构
溶致型主链高分子液晶分子一般不具有两亲结
构，在溶液中也不形成胶束结构。
二、高分子液晶的分子结构与性质 1、高分子液晶的典型结构
高分子液晶的结构是,由通常呈现近似棒状或片
状的刚性部分和连接刚性部分之间的柔性链组成。
刚性部分通常呈现近似棒状或片状，这是液晶
分子在液态下维持某种有序排列所必须的结构因素。
刚性结构通常由两个苯环、或者脂肪环、或者
芳香杂环，通过一个刚性连接部件[x]连接组成(如
在层内分子可以沿着层面相对运动，保持其流 动性；这类液晶具有二维有序性。由于层与层之间 允许有滑动发生，因此这种液晶在其粘度性质上仍
存在着各向异性。
根据晶型的细微差别，又可以分成 SA、SB、SC、 SD、SE、SF、SG、SH、SI 等 9个小类。
③、胆甾醇型液晶
由于这类液晶，许多是胆甾醇的衍生物，所
用会有所削弱。间隔体长度对聚合物液晶的相转变
温度也有明显影响(表5-8)。
(表5-8)。
连接方式：
间隔体与聚合物骨架的连接，经常通过酯键、
C-C键、醚键、酰胺键实现；而间隔体与刚性部分
的连接，则通过酯键、C-C键、醚键、酰胺键和碳
酸酯键实现。 连接方式不同会对液晶的稳定性产生影响。
③、刚性体(mesogen)
置和连接次序，分为主链型高分子液晶(刚性部分
处于主链上)和侧链型高分子液晶(刚性部分连接
液晶高分子材料
热致性液晶聚合物是1976年美国Eastman Kodak公司首次发现PET改性对羟基苯甲酸（PHB/PET）显示热致性液晶之后才开始研究开发的，直到上世纪80年代中后期才进入实用阶段。美国 Dartco公司首先将“Xydar”的液晶聚合物投放市场，之后美国、日本等数家公司也相继研究出液晶聚合物。由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面 优良的综合性能越来越受到各国的重视，其产品被引入到各个高技术领域的应用中，被誉为超级工程塑料。
LCP的应用
LCP可以加入高填充剂作为集成电路封装材料，以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料；作光纤电缆接头护套和高强度元件；代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料等。
LCP已经用于微波炉容器，可以耐高低温。LCP还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件；用于电子电气和汽车机械零件或部件；还可以用于医疗方面。
3
液晶聚合物具有高强度，高模量的力学性能，由于其结构特点而具有自增强性，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平；如果用玻璃纤维、碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。
LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%的酸及浓度为50%的碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。
2
LCP 与其它有机高分子材料相比，具有较为独特的分子结构和热行为，它的分子由刚性棒状大分子链组成，受热熔融或被溶剂溶解后形成一种兼有固体和液体部分性质的 液晶态。LCP的这种特殊相态结构，导致其具有如下特征：具有自增强效果；线膨胀系数小；耐热性优良；具有自阻燃性；熔体粘度低，流动性好；成型收缩率 小；耐化学药品性好等。
LCP还可以与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金，制件成型后其机械强度高，用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料，既可提高机械强度性能，又可提高使用强度及化学稳定性等。目前正在研究将LCP用于宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统等。
高分子液晶材料
应用都十分令人瞩目。
2
液晶的研究始于1888年，但液晶的研究至1963年才
开始活跃，特别是1968年美国RCA公司等发表了液晶 在平面电视和彩色电视等方面有应用前景的报道之 后，才开始了液晶复兴时代。 上述液晶的研究都局限于小分子有机化合物。
高分子液晶的大规模研究工作起步较晚，杜邦公司
下左右前后滑动，特别是沿着长轴方向相对运动
而不影响晶相结构，具有更大的运动性，在外力 作用下沿着长轴方向的运动非常容易，是三种液 晶中流动性最好的一种液晶。
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3) 胆甾型液晶
胆甾型液晶是向列型液晶的一种特殊形式。 其分子基本是扁平型的，依靠端基的相互 作用彼此平行排列成层状结构，在每一个 平面层内分子长轴平行排列和向列型液晶 相象，层与层之间分子长轴逐渐偏转，形 成螺旋状。 分子的长轴取向在旋转360度后复员，两个 取向度相同的最近层间距称为螺距。
分布无序，层的厚度一般小于计算得到的分子 长度。Sb型分子刚性部分的重心在层内有序排 列，呈六角型排列，具有一定的三维有序性。 Sc型分子刚性部。
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Sd型液晶呈现立方对称性。Se型液晶与 Sb型液晶相似，不同的是分子的刚性部 分的重心成正交型排列而不是呈六边形。 Sf从与层面垂直的方向看与Sb型液晶相 同，不同的是分子的刚性部分呈单斜晶 型不与层面垂直，而是朝六边形的一个 边倾斜成一定角度。Sg型的分子刚性部 分不与层面垂直，而是朝六边形的一个 顶点倾斜成一定角度。
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2根据液晶分子特征分类
液晶分子通常是由刚性链段和柔性链段两部分 组成，刚性部分多由芳香和脂肪型环状结构通 过交联剂连接为长链分子，或者是将上述结构 连接到高分子的骨架上实现高分子化。根据刚 性结构在分子中的相对位置和连接次序，可以 将液晶分为主链型和侧链型高分子液晶，侧链 型高分子液晶又称梳状液晶。主链型液晶大多 数为高强度、高模量的材料，侧链型液晶大多 数为功能性材料。
液晶高分子材料
液晶高分子材料液晶高分子材料是一类结构复杂、性质卓越的高分子材料，具有液晶性质和高分子特性的综合性材料。
液晶高分子材料的结构由高分子主链和液晶侧链构成，液晶侧链通过伸展和收缩，可以调控高分子主链的排列方式，从而影响材料的物理和化学性质。
液晶高分子材料具有很多独特优势。
首先，它们可以改变液晶分子的排列方式和空间取向，实现自组装和自组织，形成复杂的结构和多级层次组织。
其次，液晶高分子材料具有优异的光电、机械和热学性质，常用于制备液晶显示器、电子产品、名片式显示器等。
另外，液晶高分子材料还可以用于制备新型离子导体、光导体和电子传输材料。
液晶高分子材料的设计和制备需要结合化学、物理、材料科学等多个学科知识。
目前，主要的液晶高分子材料包括液晶聚合物、液晶弹性体、液晶嵌段共聚物、液晶有机-无机杂化材料等。
液晶聚合物是一种高分子链上带有液晶侧链的高分子。
液晶侧链与高分子主链之间通过共价键相互连接，构成一种新型的高分子结构。
液晶聚合物通常采用自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等方法制备。
液晶聚合物的液晶性质由液晶侧链决定，而机械、热学和光学性质则受到高分子主链的影响。
因此，液晶聚合物的物理和化学性质比较复杂，需要综合考虑多个因素。
液晶弹性体是一种具有液晶和弹性性质的综合性材料。
其结构由液晶分子、高分子主链和交联结构三部分组成，其中液晶分子和高分子主链通过共价键连接，而交联结构通过物理交联相互连接。
液晶弹性体的性质可通过调控液晶分子的排列方式、高分子主链的构型和交联结构的密度来实现。
由于具有液晶和弹性双重性质，液晶弹性体的应用领域非常广泛。
例如，可以用于制作医疗、航空航天和纺织品等材料。
液晶嵌段共聚物是一种由高分子块和液晶块交替排列组成的高分子材料。
液晶块和高分子块通过共价键或非共价键相互连接，构成一种新型的高分子结构。
液晶嵌段共聚物的性质和结构主要受到高分子块和液晶块的比例、序列和空间位置制约。
其物理和化学性质随比例和序列的变化而发生改变。
液晶高分子材料-2009
Liquid crystals
•1 •2 •3 •4 •5 •6
前言 液晶的分类 液晶高分子的结构 液晶高分子的特性 液晶高分子的应用 液晶高分子的进展
1 前言
液晶（Liquid crystals)是兼 有液体和晶体两方面性质的奇异的 功能材料。 液晶的发现很早，可以追溯到 1880年，奥地利植物学家莱尼茨尔 （F.Reinitzer）在研究胆甾醇类 化合物的植物生理作用中，发现胆 甾醇苯甲酸酯有两个熔点： 145.5°C和178.5°C。这是一个新 的现象，因为晶体应具有单一熔点。
• 一块液晶面板的全部组成部分
• LED背光系统，归根到底，就是许多 LED灯炮组成的片状发光体
LCP由于具有耐各种辐射以及脱气 性极低等优良的“外层空间性质”，可 用作人造卫星的电子部件，而不会污染 或干扰卫星中的电子装置，还可模塑成 飞机内部的各种零件，如采用Xydar可 满足长期在高温下运转的发动机零件的 要求。 利用Kevlar的强力，美国航空航天 部门已大量用其作为高级复合材料，如 波音777飞机每架用高级复合材料占总 重的60％以上，其中大部分是DuPont公 司的Kevlar49和149。
从液晶的发现经过来看， 这种胆甾醇苯甲酸酯实际上 就是一种胆甾相液晶。
特 征
加热熔成各向同性的液体，经 冷却又能回到液晶态 出现一系列光辉夺目的彩虹色
液晶的发现与此彩 色现象密切相关
在日常生活中，液晶材料 正通过各种应用及其优异性能 被愈来愈多的人所认识，如彩 色液晶显示器、各种传感器等, 这些主要是小分子液晶材料。
高分子液晶分子链由大量芳 香环所构成，除了含有酰肼键的 纤维外,都特别难以燃烧。 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,高分子液晶的阻燃性能更 好。
高分子液晶材料概念、表征方法与应用
23
高分子液晶材料概念、表征方法和应用
刚性连接单元
致晶单元中的刚性连接单元的结构和性质直接 影响液晶的稳定性。
3
高分子液晶材料概念、表征方法和应用
液晶的发现
4
高分子液晶材料概念、表征方法和应用
分类
按分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三种结 构类型：近晶型、向列型和胆甾型。
近晶型
向列型
胆甾型
此外，液晶高分子中还有少数分子的形状呈盘状，
这些液晶相态归属于盘状液晶
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高分子液晶材料概念、表征方法和应用
近晶型液晶
胆甾型
由于扭转分子层的作用，照射在其上的光将发生偏
振旋转，使得胆甾型高分液子液晶晶材通料概常念、具表征有方法彩和应虹用 般的漂亮颜色
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9
高分子液晶材料概念、表征方法和应用
按形成条件分
热致性液晶
依靠温度的变化，在某一温度范围形成 的液晶态物质
溶致性液晶
依靠溶剂的溶解分散，在一定浓度范围 形成的液晶态物质
高分子液晶的分子结构特征
液晶是某些物质在从固态向液态转换时形成的 一种具有特殊性质的中间相态或过渡相态。显然过 渡态的形成与分子结构有着内在联系。分子结构在 液晶的形成过程中起着主要作用，决定着液晶的相 结构和物理化学性质。
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高分子液晶材料概念、表征方法和应用
液晶的分子结构
研究表明，能够形成液晶的物质通常在分子结 构中具有刚性部分，称为致晶单元。从外形上看， 致晶单元通常呈现近似棒状或片状的形态，这样有 利于分子的有序堆砌。这是液晶分子在液态下维持 某种有序排列所必须的结构因素。在高分子液晶中 这些致晶单元被柔性链以各种方式连接在一起。
第三章液晶高分子材料
O O C O O C OH O CH3 C O C OH
ABA (p-acetoxybenzoic acid) Thin film polymerization method
ANA (2,6-acetoxynaphthoic acid)
Reaction system Glass slides Steel ring
第一节 液晶的结构分类
1.1 按分子排列形式，液晶可分为三类:
近晶型
向列型
胆甾型
图6-1 液晶结构示意图
1.2 按呈现液晶态的形成条件分类： 热致性液晶是依靠温度的变化，在某一温度范 围形成的液晶态物质。
溶致性液晶则是依靠溶剂的溶解分散，在一 定浓度范围形成的液晶态物质。 此外还有感应液晶、流致液晶。
Heating stage
3．X射线衍射法(XRD)
晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程： 2d sinθ=nλ 式中λ为X射线的波长，n为任何正整数。 利用布拉格方程即可确定点阵晶面间距、晶胞大小和类型
4. SAXD －微观相结构
b
O C O C
(the mesogen unit)
O
o o
对于溶致性液晶，溶剂与高分子液晶分 子之间的作用起非常重要的作用。溶剂的 结构和极性决定了与液晶分子间的亲和力 的大小，进而影响液晶分子在溶液中的构 象，能直接影响液晶的形态和稳定性。控 制高分子液晶溶液的浓度是控制溶液性高 分子液晶相结构的主要手段。
第三节 高分子液晶的合成及表征方法
3.1 合成实施方法
• 外部因素对高分子液晶形态与性能的影响 除了内部因素外，液晶相的形成有赖于外部条件 的作用。外在因素主要包括环境温度和溶剂等。 对热致性高分子液晶来说，最重要的影响因素是 温度。足够高的温度能够给高分子提供足够的热动 能，是使相转变过程发生的必要条件。因此，控制 温度是形成高分子液晶和确定晶相结构的主要手段。 除此之外，施加一定电场或磁场力有时对液晶的形 成也是必要的。
液晶高分子材料
液晶高分子材料液晶高分子材料是一种具有特殊结构和性能的材料，它在液晶状态下具有液体的流动性，同时又具有固体的有序性。
液晶高分子材料通常由高分子主链和液晶基团组成，通过特殊的加工工艺可以制备成具有特定性能的材料，广泛应用于显示器件、光学材料、传感器等领域。
本文将从液晶高分子材料的结构特点、制备工艺和应用领域等方面进行介绍。
首先，液晶高分子材料的结构特点。
液晶高分子材料的主链通常是由碳、氢等元素组成的高分子链，而液晶基团则是具有液晶性质的分子单元。
这些液晶基团在高分子主链上的排列方式和空间取向对材料的性能具有重要影响。
通常液晶高分子材料可以分为低分子液晶高分子和高分子液晶高分子两类，它们的结构特点和性能表现有所不同。
其次，液晶高分子材料的制备工艺。
液晶高分子材料的制备通常包括原料选择、聚合反应、加工成型等步骤。
在原料选择方面，需要选择具有液晶性能的液晶基团和适合的高分子主链，通过化学合成或物理混合的方式将它们组装成液晶高分子材料。
在聚合反应中，需要控制反应条件和聚合度，以获得理想的分子结构和分子量。
在加工成型中，需要利用特殊的加工设备和工艺，将液晶高分子材料制备成薄膜、纤维、片材等形式，以满足不同领域的需求。
最后，液晶高分子材料的应用领域。
液晶高分子材料具有优异的光学性能、电学性能和机械性能，因此在显示器件、光学材料、传感器等领域有着广泛的应用。
在液晶显示器件中，液晶高分子材料作为液晶材料可以实现信息的显示和传输，广泛应用于电视、电脑显示屏等设备中。
在光学材料领域，液晶高分子材料可以制备成具有特殊光学性能的材料，用于制备偏光片、光学波片等光学元件。
在传感器领域，液晶高分子材料可以利用其对外界环境的敏感性，制备成温度传感器、压力传感器等传感器元件。
总之，液晶高分子材料具有特殊的结构和性能，通过合理的制备工艺可以制备成具有特定性能的材料，广泛应用于显示器件、光学材料、传感器等领域。
随着科学技术的不断发展，相信液晶高分子材料在未来会有更广阔的应用前景。
液晶高分子材料
液晶高分子材料液晶聚合物(LCP)是2O世纪70年代开发出的一类具有优异性能的高性能聚合物(主要用来制作特种合成纤维和特种工程塑料～其分子具有自发取向的特征(就其液晶行为通常可分为溶致LCP和热致LCP。
按其化学结构又可分为主链LCP和侧链LCP。
LCP制品具有高强度、高模量～尺寸稳定性、阻燃性、绝缘性好～耐高温、[1]耐辐射、耐化学药品腐蚀、线膨胀率低～并有良好的加工流动性等优异性能。
预计在电子电器、航空航天、光纤通讯、汽车工业、机械制造和化学工业等领域[2] 具有广阔的应用前景。
一(国内外液晶高分子的研究概况低分子液晶的发现可追溯至19世纪末～而高分子液晶的发现则始于2O世纪中叶。
1950年Elliott和Ambrose在聚氨基甲酸酯的氯仿溶液制膜过程中发现溶液为[3]胆甾相液晶～从而在高分子领域中产生了液晶相的概念。
迄今为止～世界上已有十多家公司实现了工业化～年产量已超过10000 t。
主要生产国有美国和日本。
1(1 美国1972年美国Du Pont公司研究成功的Kevlar系列溶致液晶纤维标志着合成高分子液晶开始走向市场。
井引起人们广泛的兴趣。
1984年Darto和Manufacturing 公司开发聚芳酯热致LCP并首次实现热致LCP的工业化(1 985年Hoechst Clanese 公司提出了一种易加工的热致LCP产品。
1986年East—maD。
公司开发丁另外两种成本较低的LCP产品XTG 和Ekono。
进入9O年代后LCP更是前所末有的惊人速度发展。
1994年Du Pont公司开发了新型的Zeinte LCP～其生产能力达3000 t,a～[4]Dartc。
公司开发的新型Xydar将LCP的价格降到11$,kg以下。
AMOCO研制成功了LCP中热变形温度高达(375?)的新品种。
Hoechst Clanese公司最近开发了一种满足特高性能电子部件要求的新品种vec—trae130～具有很高的流动性,而新开发的电镀级LCP是世界上首次开发成功的可电镀LCP。
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液晶高分子材料的类型，结构特点，主要应用领域及其发展趋势摘要：对液晶高分子材料的类型，结构特点进行重点介绍，并对其的应用领域与发展趋势进行介绍与展望。
关键词：液晶高分子材料，高分子材料，新型高分子液晶材料，引言：液晶高分子材料是近十儿年迅速兴起的一类新型高分子材料，它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能，作为液晶白增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层，被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。
正是由于其优异的性能和广阔的应用前景，使得液晶高分子材料成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。
我国液晶高分子研究始于20世纪70年代初，1987年在上海召开的第一届全国高分子液晶学术会议标志着我国高分子液晶的研究上了一个新的台阶。
此后，全国高分子液晶态学术会议每两年召开一次，共召开了8次。
1994年在北京召开IUPAL国际液晶高分子会议，20世纪80年代周其凤等提出了新的甲壳型液晶高分子的概念并从化学合成和物理性质等角度给出了明确的结论，得到了国内学者的关注。
而北京大学在该研究一直处于领先地位，已成功合成了上百个具有不同化学结构的甲壳型液晶高分子，并从不同的视角对其结构和性质开展了研究。
1.1液晶的发现液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。
液晶的发现可以追溯到1888年，奥地利植物学家F.Reinitzer发现，把胆甾醇苯酸脂(Ch01．esteryl Benzoate，简称CB)晶体加热到145．5℃会熔融成为混浊的液体，145．5℃就是该物质的熔点，继续加热到178．5 ℃，混浊的液体会突然变成清亮的液体，而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。
O.Lehnmnn经过系统地研究指出，在一定的温度范围内，有些物质的机械性能与各向同性液体相似；但是它们的光学性质却和晶体相似，是各向异性的。
因此，这些介于液体和晶体之间的相被称为液晶相。
1.2液晶高分子的发展1937年Bawden和Pirie在研究烟草花叶病病毒时，发现其悬浮液具有液晶的特性，这是人们第一次发现生物高分子的液晶特性。
其后1950年，Elliott与Ambrose第一次合成了高分子液晶，溶致型液晶的研究工作至此展开。
50年代到70年代，美国Duponnt公司投入大量人力财力进行高分子液晶发面的研究，取得了极大成就：1959年推出芳香酰胺液晶，但分子量较低；1963年，用低温溶液缩聚法合成全芳香聚酰胺，并制成阻燃纤维Nomex；1972年研制出强度优于玻璃纤维的超高强、高模量的Kevlar纤维，并付诸实用；此后，高分子液晶的研究则从溶致型转向为热致型，在这一方面Jackson等作出了较大贡献，他们合成了对苯二甲酸已二醇酯与对羟基苯甲酸的共聚物，可注塑成型，这是一种模量极高的自增强液晶材料。
从应用领域分析，液晶高分子材料在电子电气行业中需求量最大且发展迅速，1998年可达3600吨，平均年增长23.1%；其次是通讯业，需求量约1540吨，增长21.1%；工业界及运输业总需求量不到1700吨，平均年增长率约为11%，主要用于接插件、开关、继电器、模塑印刷电路板、光缆结构件、复合材料、机械手、泵/阀门组件、功能件等，极大地推动了液晶高分子技术及其它高新技术的发展。
2.液晶高分子材料的分类及其特性目前，液晶高分子分类方法有三种。
从液晶基元在分子中所处的位置可分为主链型和侧链型两类。
从应用的角度可分为热致型和溶致型两类，这两种分类方法是相互交叉的，即主链型液晶高分子同样具有热致型和溶致型，而热致型液晶高分子又同样存在主链型和侧链型。
从液晶高分子在空间排列的有序性不同，液晶高分又有近晶型、向列型、胆甾型三种不同的结构类型。
2.1.1近晶型结构近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一类。
这类液晶中，棒状分子依靠所含官能团提供的垂直于分子的长轴方向的强有力的相互作用，互相平行排列成层状结构，分子的长轴垂直于层片平面。
在层内，分子排列保持着大量二维固体有序性，但是这些层片又不是严格刚性的，分子可以在本层内活动，但不能来往于各层之间，结果这类柔性的二维分子薄片之间可以相互滑动，而垂直于层片方向的流动则要困难。
因此，近晶型液晶一般在各个方向都是非常粘滞的。
2.1.2向列型结构此类液晶有相当大的流动性。
因为这类液晶，棒状分子之间只是互相平行排列。
但是他们的重心排列则是无序的，在外力作用下发生流动，很容易沿流动发祥取向，并且互相穿越。
向列型液晶的棒状分子也仍然保持着与分子轴方向平行的排列状态，但没有近晶型液晶中那种层状结构。
此种液晶仍然显示正的双折射性。
此外与近晶型液晶相比，向列型液晶的粘度小，富于流动性。
产生这种流动性的原因主要是由于向列型液晶各个分子容易顺着长轴方向自由移动。
2.1.3胆甾型结构胆甾型液晶和近晶型液晶一样具有层状结构但层内的分子排列却与向列型液晶类似，分子长轴在层内是相互平行的。
这类液晶比较突出的特点是各层的分子轴方向与邻接层的分子轴方向都略有偏移，液晶整体形成螺旋结构，螺距的长度与可见光波长数量级相同。
胆甾型液晶的旋光性、选择性光散射和圆偏振光二色性等光学性质，就是由这种特殊的螺旋结构引起的。
胆甾型液晶的光学性质与近晶型和向列型液晶有所不同，具有负的双折射性质。
2.2主链型高分子液晶的研究现状[1]主链型高分子液晶是指介晶基元处于主链中的一类高分子材料。
在20世纪70年代中期以前，它们多是指天然大分子液晶材料。
自从Dupont公司首次获得聚芳香酰胺的溶液型主链型高分子液晶性质的应用以来，主链型高分子液晶材料的合成、结构与性能关系和应用等都得以很大发展。
按液晶形成过程，主链型高分子液晶可以分为溶液型主链高分子液晶和热熔型主链高分子液晶。
2.2.1溶液型主链高分子液晶其液晶行为是首先在聚(L-谷氨酸-C-苄酯)体系中发现的。
而研究最多的则是聚芳香酰胺类,如:聚对苯甲酰胺(PBT)和聚对苯二甲对苯二胺(PPTA)和聚芳香杂环类聚合物,如:聚双苯骈噻唑苯(PBT)。
要形成溶液型液晶,无论是小分子还是高分子,都必须具备下述两个条件:(1)必须具有一定尺寸的刚性棒状结构；(2)必须在适当的溶剂中具有超过临界浓度的溶解度。
对于聚肽一类溶液型主链高分子液晶来说,其刚性棒状结构来源于A-螺旋构象,高分子链上的极性基团又与溶剂水有强烈的相互作用,使得上述两个必要条件得到满足。
而对以聚芳香酰胺为代表的一类溶液型高分子液晶而言,要满足上述条件,就必须借助于极强的溶剂,例如,通常使用质量分数大于99%的浓硫酸等。
除了聚肽、聚芳香酰胺和聚芳香杂环类溶液主链高分子液晶以外,纤维素及其衍生物也能形成溶液型液晶。
另外,近期的研究工作表明,容易形成热熔型液晶的聚酯通过共聚,也能获得一些溶液型主链型聚酯液晶。
例如,将环己基酯的齐聚物与芳香酯的齐聚物进行嵌段共聚,即可得到能生成溶液型液晶的聚酯[2]。
溶液型主链高分子液晶,特别是非聚肽类的合成聚合物，主要用于制备超高强度、高模量的纤维和薄膜。
材料的高强度、高模量来源于聚合物链在加工过程中,在一些特殊的溶剂中形成了各向异性的向列态液晶。
这一应用不仅可用于制备超强材料,也给高分子液晶研究提供了推动力。
2.2.2热熔型主链高分子液晶对于热熔型液晶高分子,一个重要问题是生成液晶态的温度必须低于聚合物的分解温度。
从化学结构上看,热熔型主链高分子液晶多是主链上含有芳香环的酯基的聚合物。
为了降低这类聚合物的熔点,以保证在分解温度以下得到热稳定的液晶态,最常采用以下三种方法:(1)为改变规整聚合物链的紧密堆积,采用在聚合物链中加入一些萘、联苯和取代苯等体积不等的基团的方法,以破坏刚性聚合物链的规整性,使其熔点下降[2～5]；(2)将脂肪族的柔性链段嵌进刚性链的结构单元之间,使整个聚合物链的刚性下降[2～5]；(3)改变刚性聚合物链的线型结构,即将间位或邻位取代的亚苯基嵌进结构单元,使聚合链不在一条直线上[2～5]。
高分子液晶材料与普通的高分子材料相比,有较大的性质差别。
(1)高分子液晶具有低得多的剪切粘度,同时在由各向同性至液晶态的相转变处, 其粘度会有一个非常明显的降低；(2)由于液晶高分子的取向度增加,使得它沿取向方向具有很高的机械强度；(3)由于结晶程度高,高分子液晶的吸潮率很低,因此由于吸潮率引起的体积变化也非常小；（4)主链高分子液晶还具有良好的热尺寸稳定性；(5)热熔型主链高分子液晶的透气性非常低；(6)它还具有对有机溶剂的良好耐受性和很强的抗水解能力。
基于热熔型主链液晶高分子的上述性质,它特别适用于上述各性质综合在一起的场合。
例如,在电子工业中制作高精度电路的多接点部件。
另外,易流动和低曲翘也使得它能制成较复杂的精密铸件,同时能抗强溶剂。
除了电子工业中的应用以外,它还可用于制备化学工业中使用的阀门等。
另外,何向东等[6]采用液晶性的小分子扩链剂与二异氰酸酯及氨基封端的聚硅氧烷齐聚物反应,合成了多嵌段的液晶聚硅氧烷氨酯弹性体,其显示出热致性液晶行为(向列型)。
这种兼具液晶性质与橡胶弹性的特殊弹性体可望具有优良的成膜性能,可制成各种液晶膜，特别是用于性能特异的功能膜。
2.3侧链型高分子液晶的研究现状侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和聚合物的材料性质结为一体，是具有极大潜力的新型材料。
例如，已有许多文献报道侧链型高分子液晶在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值侧链型高分子液晶是指介晶基元处于聚合物侧链的一类高分子液晶。
与主链型高分子液晶相比,侧链高分子液晶的性质在较大程度上取决于介晶基元,而受聚合物主链性质的影响较小。
由于它的介晶基元多是通过柔性链与聚合物主链相接,其平动和转动度的限制变为可控的,因此达到与相应小分子液晶具有同样液晶行为是侧链型高分子液晶研究的目标之一。
侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和聚合物的材料性质结为一体,是具有极大潜力的新型材料。
例如,已有许多文献报道[7～10]侧链型高分子液晶在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值。
2.3.1溶液型侧链高分子液晶为了有利于液晶相在溶液中形成,在溶液型液晶分子中一般都含有双亲活性结构,即结构的一端呈现亲水性,另一端呈现亲油性。
在溶液中当液晶分子达到一定浓度时,这些两亲分子可以在溶液中聚集成胶囊,构成油包水,或水包油结构；当液晶高分子浓度进一步增大时,分子进一步聚集, 形成排列有序的液晶结构。