具有直接各向同性/近晶A相转变介晶基元的聚合物分散液晶的热力学、转变动力学与织构
软凝聚态物质
2015-05-13 v2 材料科学
摘要
我们对新型聚合物分散液晶(PDLC)混合物——聚苯乙烯(PS)与液晶（表现出直接各向同性/近晶A（层状）中间相转变）的相平衡和生长形态进行了实验和建模/模拟研究，研究对象为PS/10CB（癸基氰基联苯）和PS/12CB（十二烷基氰基联苯）。使用偏光光学显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)确定了两种材料不同组分的部分相图，测定了相分离（液/液分相）和相有序化（各向同性/近晶A转变）温度。利用各向同性混合的Flory-Huggins理论和近晶A液晶有序化的Maier-Saupe-McMillan理论对两个体系的相图进行了计算确定，与实验结果吻合良好。除了热力学观测外，还发现了依赖于相变序列、淬火速率和材料组成的生长形态关系。观察到液晶富集畴生长形态的三个阶段：球形宏观尺度畴生长（“阶段I”）、高度各向异性畴生长（“阶段II”）和亚微米球状畴生长（“阶段III”）。然后通过高阶Landau-de Gennes模型的二维模拟确定了球状和球柱状形态的纳米尺度结构。阶段II生长期间观察到的形态是直接各向同性/近晶A相变的典型特征，例如高度各向异性的“棒状体”和丝状体。这些形态在直接各向同性/近晶A型PDLC中持续存在，可能为这些功能材料提供新的功能和用途。
引用
@article{arxiv.0907.3153,
title = {Thermodynamics, transition dynamics, and texturing in polymer-dispersed liquid crystals with mesogens exhibiting a direct isotropic/smectic-A transition},
author = {Ezequiel R. Soule and Nasser Mohieddin Abukhdeir and Alejandro D. Rey},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.3153},
year = {2015}
}
备注
First Revision, 21 pages, 11 figures, submitted to Macromolecules as an article 17JUL2009