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什么是全息高分子液晶蒙脱土复合材料

2022-04-20

  1.全息高分子/液晶/蒙脱土复合材料

  台湾中原大学Lee等研究了全息高分子/液晶/蒙脱土复合材料。采用的蒙脱土为PK-802[分子式为Na0.89(Al3.11MGO.89)(Si8)O20(OH)4·1.75H2O,简称为MMT]和2-十一烷基-1H-咪唑-1-丙腈改性的PK-802(简称为OMMT)。研究发现,虽然OMMT在液晶中的分散性优于未改性的MMT,但是OMMT会破坏液晶织构。用偏光显微镜观察复合材料的相分离结构,发现含MMT复合材料的相分离程度高于含OMMT的复合材料。加入MMT能提升复合材料的衍射效率,加入OMMT反而会降低衍射效率。

  2.全息高分子/液晶/石墨烯复合材料

  2004年,英国曼彻斯特大学物理学家Geim和Novoselov首次利用机械剥离法得到石墨烯(graphene),并因此获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯具有折射率高、导电性优异、机械强度高、电子迁移率高和比表面积大等优点,已广泛应用于高分子基纳米复合材料领域。

  通常,石墨烯须采用有机官能团修饰后才能均匀分散在单体和液晶中。氧化石墨烯(graphene oxide,GO)是石墨烯的氧化物,因其表面具有大量含氧官能团(如羟基、羧基、环氧基)而易化学修饰。韩国釜山国立大学Kim等采用异氰酸烯丙酯对GO进行表面修饰,制得了改性的氧化石墨烯(MGO),并制备了全息高分子/液晶/MGO复合材料。与MWCNT一样,加入少量MGO可以降低体系黏度。当MGO含量为0.05wt%时,体系黏度最低,有利于相分离,因此对应复合材料的衍射效率也最高;当MGO的含量进一步增加时,复合体系的黏度上升,不利于相分离,导致衍射效率下降,但仍高于不含MGO的样品。全息高分子/液晶MGO复合材料的微观形貌图:与空白样品相比,含0.05wt%和0.10wt%MGO的复合材料中富液晶相的宽度增加,表明相分离得以提升;当MGO的含量增加至0.25wt%时,复合体系黏度的升高导致组分扩散受阻,抑制了相分离,使富液晶相宽度减小。MGO表面的异氰酸烯丙酯官能团可参与光聚合反应,通过共价键与高分子网络连接后分布于富高分子相。因此,MGO的加入提高了富高分子相的电导率,从而降低了驱动电压。

  文章内容引用自专业教材,以便高分子科学工程、光学工程等领域的科技工作者作研究参考,未经本书原作者的许可,任何第三方不得复制或者转载本文内容。