ヘアピンフォールドの生成・消滅による主鎖型液晶エラストマーの異常な大変形伸縮挙動

由于发夹折叠的形成和消失导致主链液晶弹性体异常大变形和膨胀/收缩行为

基本信息

批准号：
18655091
负责人：
渡辺順次
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

モノドメイン・ネマチック相のフリースタンディング配向試料を用い,配向軸に平行な方向でサイズの温度変化を観測した.その結果,昇温・降温降に伴って配向方向に50%可逆に伸縮する.体積の温度依存性は無視できるので,このサイズの増大が配向軸に垂直方向の断面積の現象を伴っていること,つまり断面を貫通する分子鎖の数が大きく変化することを示している.断面積の温度依存性がヘアピン・フォールド数の温度依存性を反映するものとし,具体的なモデルを提案した.ネマチック温度で配向軸方向の応力-ひずみの関係を調べ折りたたみ鎖の引き延ばしが起こっていることを示唆する結果を得た.光反応性部位を導入した主鎖型液晶高分子を設計合成し,モノドメイン状態での架橋に成功した.このエラストマーはスメクチックCA相を形成する.等方相に昇温すると配向方向に40%収縮するが,液晶状態に降温すると長さは5%しか回復しない.そのときの液晶は自発的に配向しているが,液晶種はスメクチックAであった.このスメクチックA液晶を配向軸方向に延伸すると,応力平坦域でスメクチックCA液晶に転移することを応カ-ひずみ曲線・X線回折同時測定で確認した.スメクチックエラストマーはネマチックエラストマーと異なり,ダイレクター方向に位置の秩序が存在し,層としての性質を持つ。そのため分子がダイレクター方向にその相対的位置を自由に変えられないこと,折りたたみ部分を特定の部位に収容し,結晶とよく似た折りたたみ鎖ラメラ構造を形成するなどの特徴を持つことから,延伸前のスメクチックA液晶は,折りたたみ鎖によって構成されていると考えた.

使用单构域nematic阶段的自由常规取向样品，在平行于方向轴的方向上观察到了尺寸的温度变化。结果，体积的温度随着温度升高和下降的方向而在方向上膨胀和收缩。体积的温度依赖性可忽略不计，它表明大小的增加涉及垂直于方向轴的横截面区域的现象，即穿透横截面变化的分子链数量。横截面的温度依赖性反映了发夹褶皱数量的温度依赖性，并提出了混凝土模型。我们研究了在列表温度下方向轴中应力 - 应变关系，并发现结果表明折叠链被拉伸。设计和合成了带有反应性位点的主链液晶聚合物，并在单域状态下成功地交联。该弹性体形成近晶型CA相。当温度升至各向同性相时，它在方向上缩小了40％，但是当降低到液晶时，它只会恢复5％。当时的液体晶体是自发的，但是液晶物质是近晶型A。当这种近晶液液晶体沿对齐轴的方向延伸时，它会将其转移到压力高原中的晶状体CA液体晶体时，它通过同时应变率和X射线差异测量确认。与夜间弹性体不同，近晶弹性体在主管方向上具有位置顺序，并且具有层的特性。因此，人们认为该分子不能自由地改变其在导演方向上的相对位置，并且它在特定位置容纳折叠部分，并形成类似于晶体的折叠链层状结构，因此在拉伸之前透明的液晶组成的液晶由折叠链组成。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Unusual nematic liquid crystal with polar Cs symmetry formed from aromatic polyesters with head-tail character

由具有头尾特征的芳香族聚酯形成的具有极性 Cs 对称性的不寻常向列液晶

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Macromolecules 40
影响因子：
0
作者：
M. Koike;C. Yen;H. Tsuchiya;M. Tokita;S. Kawauchi;H. Takezoe and J. Watanabe
通讯作者：
H. Takezoe and J. Watanabe

Several Interesting Fields Exploited through Understanding of Polymeric Effects on Liquid Crystals of Main-Chain Polyesters

通过了解聚合物对主链聚酯液晶的影响，开拓了几个有趣的领域