近期,清华大学吉岩团队何恩键、梁欢等科研人员在《Nature》发明题为“Robust liquid crystalsemi-interpenetrating polymernetwork with superior energy-dissipationperformance”的文章。文章介绍一种由结晶性线性液晶聚合物(c-LCP)和交联液晶网络组成的液晶半互穿聚合物网络(LC-semi-IPN),该质料在机械性能和能量耗散性能方面体现优异,具有潜在的实际应用价值。
https://www.nature.com/articles/s41467-024-54233-x
文章特意介绍使我公司 pg电子官方网站(Hunan Chemfsh Pharmaceutical Co.Ltd.)提供的双丙烯酸酯液晶单体(RM82和RM257)作为要害原料。RM82用于合成具有结晶能力的线性液晶聚合物(c-LCP),而RM257则用于制备主链液晶网络(LCN)基体。这两种单体的选择关于实现LC-semi-IPN的优异性能至关重要。通过合理设计和制备,LC-semi-IPN在机械性能和能量耗散能力方面相较于简单液晶网络有了显著提升。文章强调了CHEMFISH产品在合成高性能液晶聚合物中的要害作用,这些产品为开发新型能量耗散质料提供了重要支持。
配景知识
液晶网络(LCN)因其基于介晶基元重新取向的奇特耗散机制而成为一种卓越的能量耗散质料,引起了研究者的极大兴趣。
然而,如何将高杨氏模量、良好的耗散效率和较宽的有效阻尼温度规模整合到能量耗散LCN中仍然是一个挑战。
研究要领
吉岩团队提出了一种制造坚固的能量耗散液晶半互穿聚合物网络(LC-semi-IPN)的战略,该网络由结晶液晶聚合物(c-LCP)组成。
通过合理设计和制备,LC-semi-IPN在机械性能和能量耗散能力方面相较于简单液晶网络有了显著提升。
实验结果
力学性能提升:c-LCP的结晶特性使LC-semi-IPN的杨氏模量大幅跃升,比简单网络横跨约1800%。
能量耗散效率提高:c-LCP聚合物链的运动及其与LCN的摩擦使得LC-semi-IPN的能量耗散效率提高了约200%。
有效阻尼温度规模拓宽:LC-semi-IPN的有效阻尼温度高达130°C,是目前所报道的LCN中最宽的
该研究为开发新型能量耗散质料提供了重要支持,这些质料在车辆、航空航天、电子设备和宁静装备等领域具有广泛的应用前景。LC-semi-IPN的优异性能和潜在应用展示了其在能量耗散领域的巨大潜力。我公司提供的(RM82和RM257)两种质料在该研究中起到了重要作用。