Введение к работе
Актуальность темы. Жидкокристаллические (ЖК) полимеры представляют бой один из наиболее интересных и необычных классов макромолекулярных шеств. Уникальность таких систем заключается в сочетании свойств полимерных п и жидких кристаллов в пределах одной термодинамически стабильной фазы, о проявляется в значительном взаимном влиянии жидкокристаллического ірядка и цепного строения макромолекул.
Мезогенные группы в ЖК полимерах могут быть макроскопически орядочены внешними электрическим и магнитным полями, что обусловливает-высокой анизотропией диэлектрической проницаемости и магнитной сприимчивости. В то же время, в случае гребнеобразных ЖК полимеров иентация боковых мезогенных фрагментов достигается и в результате здействия внешнего механического поля при формировании волокон из [дкокристаллического расплава, как следствие течения под действием нагрузки.
Формирование пространственной сетки в таких системах не нарушает их особности к ЖК упорядочению, причем именно в этом случае наблюдается нкальное сочетание ЖК порядка с высокоэластическими обратимыми формациями.
Изучение сшитых ЖК эластомеров гребнеобразного строения показало лествование сильной взаимосвязи между деформацией сетки и упорядочением зогенных фрагментов, когда ориентационное поведение жидкокристаллических діп определяется внешним механическим полем через непосредственное здействие на полимерную цепь. Однако, существующие на сегодняшний день >ретические подходы не позволяют описать реальные термодинамические и рормационные свойства ЖК сеток. Это связано с существенным совокупным ;іянием условий формирования сетки, ее топологии и структуры узлов на мплекс физико-химических свойств. Кроме того, остается невыясненной шмосвязь между конформацией и анизотропией макромолекулярного клубка (одной системы, с одной стороны, и свойствами результирующей сшитой ггемы, - с другой.
Цель работы/ Выяснение влияния способов формирования сетки, ицентрации и структуры ее узлов, а также условий сшивания (в жидком исталле или изотропном расплаве) на фазовое и ориентационное поведение ЖК істомеров; изучение процессов переориентации в монодоменных ЖК сетках и ановление взаимосвязи между анизотропией макромолекулярного клубка и яамикой поворота директора во внешнем механическом поле.
Научная новизна.
- Проведено систематическое исследование фазового и ориентациоі поведения сшитых акриловых ЖК эластомеров и приведены эксперимента; доказательства существенного влияния топологии сетки, структурі пространственного распределения ее узлов на жидкокристаллическое упоря ние боковых мезогенных групп.
На примере ЖК сеток, синтезированных различными спосо показано, что степень гомогенности распределения сшивок в объеме сетки яе ся определяющим фактором в вопросе стабилизации ЖК порядка по сравнег исходной линейной системой.
Впервые найдены условия, при которых стабилизирующее влі сшивок на ЖК упорядочение проявляется "в чистом виде", а их роль, как дефе сведена к минимуму. Показано, что в случае неравномерного распредез сшивок по объему сетки имеет место качественное соответствие теорети предсказанного и экспериментально наблюдаемого сдвига температуры фаз перехода.
Предложен способ формирования монодоменных ЖК < позволяющий фиксировать любое заданное распределение директора в акріи ЖК эластомерах, на примере которых выяснено, что процесс переориен-нематического директора в значительной степени контролируется анизотр< макромолекулярного клубка.
Практическое значение работы заключается в том, что проведі исследование особенностей фазового и ориентационного поведения эластомеров следует принимать во внимание при разработке различных опт ких устройств записи и обработки информации на основе ЖК < Одновременно с этим предложенная в данной работе концепция co3j монодоменных ЖК эластомеров может служить основой для получения сие фиксированным распределением оптически прозрачных и опалесциру областей в пределах одного материала.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались н Международном симпозиуме "Жидкокристаллические полимеры" (Черного/ 1995), на ежегодной конференции Американского химического общества (И Орлеан, 1996), а также на научной конференции ИНХС РАН в 1994 г.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введ обзора литературы, постановки задачи, экспериментальной части, результатов
бсужлеипя. выводов и списка цитируемой литературы (111 наименовании). Работа зложена на 156 страницах, содержит 55 рисунков и 8 таблиц.
