Liquid-crystal polymer (original) (raw)
Liquid crystal polymers (LCPs) are polymers with the property of liquid crystal, usually containing aromatic rings as mesogens. Despite uncrosslinked LCPs, polymeric materials like liquid crystal elastomers (LCEs) and liquid crystal networks (LCNs) can exhibit liquid crystallinity as well. They are both crosslinked LCPs but have different cross link density. They are widely used in the digital display market. In addition, LCPs have unique properties like thermal actuation, anisotropic swelling, and soft elasticity. Therefore, they can be good actuators and sensors. One of the most famous and classical applications for LCPs is Kevlar, a strong but light fiber with wide applications including bulletproof vests.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Der Begriff Flüssigkristallpolymer (FKP) bzw. flüssigkristallines Polymer (engl. liquid crystal polymer, LCP) bezeichnet Polymere, welche in der Schmelze oder gelöst (lyotrop) flüssigkristalline Eigenschaften und somit ein gewisses Maß an Ordnung zeigen. Damit ein Polymer flüssigkristalline Eigenschaften besitzen kann, müssen Mesogene im Polymer vorhanden sein. Diese können sich sowohl in der Hauptkette als auch in Seitenketten befinden. Die Anordnung der Mesogene in Hauptketten-LCP führt zu einer stäbchenförmigen Molekülform. Solche Moleküle sind wenig flexibel. Daraus resultieren außerordentliche mechanische und chemische Eigenschaften. Parallel zur Molekülachse weisen LCP eine extrem hohe Zugfestigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul auf, was Hauptketten-LCP für den Einsatz als Hochleistungsfaser (z. B. Schutzkleidung, Sportgeräte, Weltraumtechnik) prädestiniert. Daneben sorgt die stark anisotrope Geometrie für einen starken intermolekularen Zusammenhalt, was bedeutet, dass die Schmelzpunkte (falls vorhanden) entsprechend hoch liegen und eine allgemein schlechte Löslichkeit vorliegt. Deshalb lassen sich Präzisionsbauteile (z. B. Waagen, medizinische Geräte) formen, die neben den oben erwähnten mechanischen Eigenschaften ihre Form auch in Anwesenheit von Wasser oder organischen Lösungsmitteln behalten. Seitenketten-LCP vereinen die Eigenschaften von Flüssigkristallen und die von Polymeren mit flexiblen Hauptketten. Diese Anordnung führt zu einer Fixierung der flüssigkristallinen Eigenschaften der Mesogene, die mit der Polymerhauptkette über z. B. Esterbindungen verknüpft sind. Damit kann ein eventuelles Fließen von herkömmlichen Flüssigkristallen, z. B. in Flüssigkristallbildschirmen, verhindert werden. Flüssigkristalline Polymere kommen auch in der Natur vor. So bildet DNA, genau so wie Polyaminosäuren, wie z. B. Spinnenseide, in Wasser in geringer Konzentration lyotrope Phasen. Daneben lassen sich auch noch einige Polysaccharide als LCP bezeichnen. Bekannt sind aber vor allem synthetische LCP wie Aramid (1965 von Stephanie Kwolek unter dem Markennamen Kevlar entwickelt worden) und , die in Seilen und bei Ballistikschutz eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um Hauptketten-LCP. Die beiden erstgenannten sind, chemisch gesehen, aromatische Polyamide, bei Vectra und Vectran handelt es sich um aromatische Polyester.Vectran liegt als Fasermaterial vor, während Vectra das Ausgangspolymer für diese Fasern darstellt. Verknüpft man flüssigkristalline Hauptkettenpolymere bzw. Seitenkettenpolymere untereinander, so erhält man Flüssigkristalline Elastomere. Flüssigkristalline Ausgangspolymere, die dann mittels Spritzguss oder Extrusion weiterverarbeitet werden können, sind unter anderem: * Sumikasuper LCP von Sumitomo Chemical Industry * Vectra LCP von Ticona * Xydar LCP von Solvay * Zenite LCP von Ticona (de) Liquid crystal polymers (LCPs) are polymers with the property of liquid crystal, usually containing aromatic rings as mesogens. Despite uncrosslinked LCPs, polymeric materials like liquid crystal elastomers (LCEs) and liquid crystal networks (LCNs) can exhibit liquid crystallinity as well. They are both crosslinked LCPs but have different cross link density. They are widely used in the digital display market. In addition, LCPs have unique properties like thermal actuation, anisotropic swelling, and soft elasticity. Therefore, they can be good actuators and sensors. One of the most famous and classical applications for LCPs is Kevlar, a strong but light fiber with wide applications including bulletproof vests. (en) Un polymère à cristaux liquides ou polymère cristaux-liquides (LCP pour : liquid crystal polymer, en anglais) est un polymère rigide même à l'état liquide. Il se trouve dans un état cristal-liquide ou mésomorphe (du grec mesos signifiant médian) qui est un état intermédiaire entre l'état amorphe (isotrope) et l'état cristallin. Dans les mésophases, les molécules sont orientées, très allongées et conformées (disposées) en bâtonnets. On distingue deux grandes familles de polymères à cristaux liquides : * les thermotropes, pour lesquels la formation des mésophases se produit en chauffant le polymère au-dessus de sa température de transition vitreuse ou de fusion ; * les lyotropes, dans ce cas la formation des mésophases nécessite l'utilisation d'un solvant. Certains polyesters aromatiques et aramides sont des exemples de polymères à cristaux liquides synthétiques. Stephanie Kwolek, une scientifique de Du Pont de Nemours, a découvert en 1964 la fibre synthétique poly(p-phénylènetéréphtalamide), plus connue sous la marque Kevlar. Celui-ci est le premier matériau polymère à cristaux liquides commercialisé (famille des LCP lyotropes). (fr) 液晶高分子（えきしょうこうぶんし）は液晶を形成した高分子である。高分子液晶、液晶性高分子などとも呼ばれる。 主鎖型、側鎖型、複合型という構造に分類される。 * 主鎖型 - 液晶性を発現するような剛直な部位（メソゲンとも呼ばれる）を主鎖に導入したもの。 * 側鎖型 - 側鎖に液晶性を発現するような剛直な部位を導入したもの．単体で液晶になるような分子を柔らかい鎖にくくりつけたような構造をとる。 * 複合型 - 両者に液晶性を発現するような剛直な部位を導入したもの。 また、 * サーモトロピック（熱溶融型）液晶 - 加熱溶融することによって、液晶状態になるもの。液晶ポリマー（LCP）を参照。 * リオトロピック（溶液型）液晶 - 溶液状態にすることによって、液晶状態になるもの。 という分類もある。 液晶状態から紡糸することによって（液晶紡糸）、分子を規則正しく配列させることができるという性質をいかし、ケブラーやベクトラなどのように高強度繊維として使われるものがある。 (ja) Polimery ciekłokrystaliczne (LCP z ang. liquid crystal polymer) – polimery zdolne do generowania faz ciekłokrystalicznych. Większość polimerów ciekłokrystalicznych zawiera w swojej strukturze znane z niskocząsteczkowych ciekłych kryształów ugrupowania o kształcie zbliżonym do pręta lub dysku. Ugrupowania te mogą być wbudowane w główne łańcuchy polimerów, lub mogą być przyłączone jako ugrupowania boczne. Znane są też polimery nie posiadające typowych ugrupowań znanych z ciekłokrystalicznych związków organicznych a mimo to generujące fazy ciekłokrystaliczne. Najważniejszą zaletą polimerów ciekłokrystalicznych w porównaniu do ciekłych kryształów opartych na związkach niskocząsteczkowych jest ich podwyższona odporność mechaniczna. Można z nich np. formować folie, które nie zmieniają swojego kształtu po przejściu do stanu ciekłokrystalicznego. Można by z nich np. wykonywać nietłukące się wyświetlacze, jednak jak dotąd przeszkodą w otrzymywaniu wyświetlaczy na bazie polimerów ciekłokrystalicznych są ich zbyt długie czasy reakcji na zmiany pola elektrycznego. Polimery ciekłokrystaliczne znalazły jednak wiele innych zastosowań. M.in: * stosuje się je jako elementy piezoelektryczne * wykorzystuje się je do budowy elementów do optyki nieliniowej * stosuje się je jako membrany, których przepuszczalnością można sterować za pomocą pola elektrycznego * są stosowane jako indykatory temperatury * podejmowane są próby stosowania ich w nanomaszynach i nanoelektronice. Do najbardziej znanych klas polimerów ciekłokrystalicznych można zaliczyć: * głównołańcuchowe poliestry i poliamidy - m.in. kevlar * bocznołańcuchowe poliolefiny * bocznołańcuchowe polisiloksany. Nazwy handlowe i producenci: * Xydar producent Solvay, * Vectra producent Ticona, * Ultrax, * Victrex, * Zenite (pl) Рідкокристалічний полімер — високомолекулярна сполука, здата за певних умов (за температури, тиску, концентрації у розчині) переходити у рідкокристалічний стан. Містить бензольні кільця у полімерних ланцюгах, які є стрижнеподібними структурами, організованими великими паралельними матрицями. Рідкокристалічний стан полімерів є рівноважним фазовим станом, який займає проміжне положення між аморфним й кристалічним станом, тому такий стан також іноді називають мезоморфним або мезофазою. Особливість такої фази є наявність орієнтаційного порядку у розташуванні макромолекул (або їх фрагментів) й анізотропії фізичних властивостей за відсутності зовнішніх впливів. Рідкокристалічна фаза утворюється самовільно, у той час як орієнтаційний порядок може бути індукований шляхом механічного розтяну зразка за рахунок високої асиметрії макромолекул. (uk) Жидкокристаллический полимер (LCP) — класс высококристаллических термопластов. Содержат бензольные кольца в полимерных цепях, которые являются стержнеобразными структурами, организованными большими параллельными матрицами. Отличительные признаки:Этот материал характеризуется легкостью и прочностью. Благодаря низкой вязкости расплава LCP пластмасса легко заполняет очень тонкие стенки, что позволяет изготавливать изделия сложных форм методом литья под давлением. Точность размеров обеспечивается малой (или даже нулевой) усадкой в направлении потока, а также низким коэффициентом теплового расширения. Относительно высокая температура плавления (около 300 °C) позволяет делать термостойкие изделия, например для применения в медицине (возможность стерилизации в паровом автоклаве) или электронике (возможность поверхностного монтажа пайкой). Наиболее известные торговые марки: * Vectra немецкой компании Ticona * Zenite компании DuPont * Ultralam компании Rogers (ru) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Kevlar_chemical_structure.png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | https://plastics.ulprospector.com/generics/17/liquid-crystal-polymer-lcp http://www.sjsu.edu/people/lui.lam/bowlic/ |
| dbo:wikiPageID | 4721451 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageInterLanguageLink | dbpedia-ja:液晶ポリマー |
| dbo:wikiPageLength | 20884 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1121735881 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Robotics dbr:Elastomer dbr:Melting dbr:Mesogen dbr:Mesophase dbr:Monomer dbc:Polymers dbr:Anisotropy dbr:Aramid dbr:Joule dbr:Coefficient_of_thermal_expansion dbr:Monomers dbr:Corrosive_substance dbr:Liquid_crystal dbr:Cholesteric_liquid_crystal dbr:Stress_(physics) dbr:Computer_fan dbr:Density dbr:Ketone dbr:Tensile_strength dbr:Michael_reaction dbr:Microelectromechanical_systems dbr:Azobenzene dbr:Celanese dbr:Glass_fiber dbr:Heat_deflection_temperature dbc:Liquid_crystals dbr:DuPont dbr:Pascal_(unit) dbr:Kilo- dbr:Thiol-ene_reaction dbr:Actuators dbr:Hydrolysis dbc:Thermoplastics dbr:Kevlar dbr:Sulfuric_acid dbr:Bulletproof_vest dbr:Polymers dbr:Specific_Gravity dbr:Ferroelectricity dbr:Injection_molding dbr:Metre dbr:Optical dbr:Mega- dbr:Sintering dbr:Vectra_(plastic) dbr:Lyotropic dbr:Strength_of_materials dbr:Elasticity_modulus dbr:Halogenated_hydrocarbon dbr:P-hydroxybenzoic_acid dbr:Artificial_muscles dbr:Injection_molded dbr:Thermotropic dbr:File:Kevlar_chemical_structure.png dbr:File:Formula_Liquid-Crystal-Polymer.svg dbr:File:LCP_Structure.jpg dbr:File:Lyotropic.jpg |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Authority_control dbt:Clarify dbt:Expert_needed dbt:More_citations_needed dbt:Reflist dbt:Short_description |
| dct:subject | dbc:Polymers dbc:Liquid_crystals dbc:Thermoplastics |
| rdf:type | owl:Thing |
| rdfs:comment | Liquid crystal polymers (LCPs) are polymers with the property of liquid crystal, usually containing aromatic rings as mesogens. Despite uncrosslinked LCPs, polymeric materials like liquid crystal elastomers (LCEs) and liquid crystal networks (LCNs) can exhibit liquid crystallinity as well. They are both crosslinked LCPs but have different cross link density. They are widely used in the digital display market. In addition, LCPs have unique properties like thermal actuation, anisotropic swelling, and soft elasticity. Therefore, they can be good actuators and sensors. One of the most famous and classical applications for LCPs is Kevlar, a strong but light fiber with wide applications including bulletproof vests. (en) 液晶高分子（えきしょうこうぶんし）は液晶を形成した高分子である。高分子液晶、液晶性高分子などとも呼ばれる。 主鎖型、側鎖型、複合型という構造に分類される。 * 主鎖型 - 液晶性を発現するような剛直な部位（メソゲンとも呼ばれる）を主鎖に導入したもの。 * 側鎖型 - 側鎖に液晶性を発現するような剛直な部位を導入したもの．単体で液晶になるような分子を柔らかい鎖にくくりつけたような構造をとる。 * 複合型 - 両者に液晶性を発現するような剛直な部位を導入したもの。 また、 * サーモトロピック（熱溶融型）液晶 - 加熱溶融することによって、液晶状態になるもの。液晶ポリマー（LCP）を参照。 * リオトロピック（溶液型）液晶 - 溶液状態にすることによって、液晶状態になるもの。 という分類もある。 液晶状態から紡糸することによって（液晶紡糸）、分子を規則正しく配列させることができるという性質をいかし、ケブラーやベクトラなどのように高強度繊維として使われるものがある。 (ja) Der Begriff Flüssigkristallpolymer (FKP) bzw. flüssigkristallines Polymer (engl. liquid crystal polymer, LCP) bezeichnet Polymere, welche in der Schmelze oder gelöst (lyotrop) flüssigkristalline Eigenschaften und somit ein gewisses Maß an Ordnung zeigen. Damit ein Polymer flüssigkristalline Eigenschaften besitzen kann, müssen Mesogene im Polymer vorhanden sein. Diese können sich sowohl in der Hauptkette als auch in Seitenketten befinden. Verknüpft man flüssigkristalline Hauptkettenpolymere bzw. Seitenkettenpolymere untereinander, so erhält man Flüssigkristalline Elastomere. (de) Un polymère à cristaux liquides ou polymère cristaux-liquides (LCP pour : liquid crystal polymer, en anglais) est un polymère rigide même à l'état liquide. Il se trouve dans un état cristal-liquide ou mésomorphe (du grec mesos signifiant médian) qui est un état intermédiaire entre l'état amorphe (isotrope) et l'état cristallin. Dans les mésophases, les molécules sont orientées, très allongées et conformées (disposées) en bâtonnets. On distingue deux grandes familles de polymères à cristaux liquides : (fr) Polimery ciekłokrystaliczne (LCP z ang. liquid crystal polymer) – polimery zdolne do generowania faz ciekłokrystalicznych. Większość polimerów ciekłokrystalicznych zawiera w swojej strukturze znane z niskocząsteczkowych ciekłych kryształów ugrupowania o kształcie zbliżonym do pręta lub dysku. Ugrupowania te mogą być wbudowane w główne łańcuchy polimerów, lub mogą być przyłączone jako ugrupowania boczne. Znane są też polimery nie posiadające typowych ugrupowań znanych z ciekłokrystalicznych związków organicznych a mimo to generujące fazy ciekłokrystaliczne. Nazwy handlowe i producenci: (pl) Жидкокристаллический полимер (LCP) — класс высококристаллических термопластов. Содержат бензольные кольца в полимерных цепях, которые являются стержнеобразными структурами, организованными большими параллельными матрицами. Отличительные признаки:Этот материал характеризуется легкостью и прочностью. Наиболее известные торговые марки: * Vectra немецкой компании Ticona * Zenite компании DuPont * Ultralam компании Rogers (ru) Рідкокристалічний полімер — високомолекулярна сполука, здата за певних умов (за температури, тиску, концентрації у розчині) переходити у рідкокристалічний стан. Містить бензольні кільця у полімерних ланцюгах, які є стрижнеподібними структурами, організованими великими паралельними матрицями. (uk) |
| rdfs:label | Flüssigkristallpolymer (de) Polymère à cristaux liquides (fr) Liquid-crystal polymer (en) 液晶高分子 (ja) Polimery ciekłokrystaliczne (pl) Жидкокристаллический полимер (ru) Рідкокристалічні полімери (uk) |
| owl:sameAs | yago-res:Liquid-crystal polymer wikidata:Liquid-crystal polymer dbpedia-de:Liquid-crystal polymer dbpedia-fa:Liquid-crystal polymer dbpedia-fr:Liquid-crystal polymer dbpedia-ja:Liquid-crystal polymer dbpedia-pl:Liquid-crystal polymer dbpedia-ru:Liquid-crystal polymer dbpedia-uk:Liquid-crystal polymer https://global.dbpedia.org/id/Tix6 |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Liquid-crystal_polymer?oldid=1121735881&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Formula_Liquid-Crystal-Polymer.svg wiki-commons:Special:FilePath/Kevlar_chemical_structure.png wiki-commons:Special:FilePath/LCP_Structure.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Lyotropic.jpg |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Liquid-crystal_polymer |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Liquid_Crystal_Polymer dbr:Liquid_crystal_polymers dbr:Liquid_crystal_polymer dbr:Zenite dbr:Zenite_5145L |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Ronald_G._Larson dbr:Schisms_(Star_Trek:_The_Next_Generation) dbr:Index_of_physics_articles_(L) dbr:Medical_textiles dbr:Micro_injection_molding dbr:Recycling_codes dbr:Liquid_Crystal_Polymer dbr:Liquid_crystal_polymers dbr:Vectran dbr:Liquid_crystal_polymer dbr:Zenite dbr:Zenite_5145L |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Liquid-crystal_polymer |
