Low-molecular-weight and polymeric liquid crystals at interfaces. A study on the effect of surrounding gases

• Autorzy: Chen G. , Springer J.

Warianty tytułu

PL

Zachowanie się małocząsteczkowych i polimerycznych ciekłych kryształów na powierzchniach międzyfazowych gaz/ciecz - wpływ gazów otaczających

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Experimental data are reported on the effect of ambient gases on the surface-molecular behavior of low-M and polymeric liquid crystals (LC). Experiments were carried out in CO2 and N2 atmospheres over a temperature range covering the phase transitions of the LC examined and at pressures up to 15 bar. Time-dependent measurements verified the agreement between the kinetics of gas sorption and the remarkably long-lasting decrease in the surface tension of freshly formed LC surfaces. The characteristic course of the surface tension vs. temperature relationship reveals a gas-induced molecular excess order at the surface of low-M LC such as MBBA, PCH5 and PCH8-CNS and the LC side-group polyacrylate PAC-6, chosen as model substances. This surface excess order in seen to occur both in the nematic and the isotropic phase and can be enhanced by increasing the gas pressure. When the pressure is high enough, this surface order can be stabilized, a fact unusual for low-M LCs, even in the isotropic phase over a wide temperature range. Square-pulse disturbance of the surface area was used to study the relaxation of gas sorption at the surface of PAC-6. The square-pulse test has demonstrated a new possibility of qualitative evaluation of the surface molecular order. The existence of the pre-transitional order was confirmed, indicative of an enrichment of the LC side groups at the polymer surface. Measurements at T > 150°C are in progress.

PL

Badano wpływ CO2 i N2 na wymienione w tytule zjawisko. Pomiary wykonano w przedziale temperatury (T) obejmującym przejścia fazowe badanych kryształów i pod ciśnieniem do 1,5 MPa (15 barów)] Do badań wybrano 4-metoksybenzylideno-4'-n-butyloanilinę (MBBAU l-izotiocyjaniano-4-(fnins-oktylocykloheksylo)benzen (PCH8-CNS) i 4-frans-4'-pentylocykloheksylo)benzomtryl (PCH5) jako małocząsteczkowe ciekłe kryształy oraz wielkocząsteczkowy poliakrylan PAC-6 z ciekłokrystaliczną grupą boczną (rys. 1). Potwierdzono, że sorpcji gazu zachodzącej na świeżo powstających powierzchniach ciekłych kryształów towarzyszy długotrwały efekt spadku napięcia powierzchniowego (ro). Krzywe ro-T ukazują nadmiarowe uporządkowanie molekularne na powierzchni, spowodowane obecnością sorbowanego gazu. To nadmiarowe uporządkowanie występuje zarówno w fazie nematycznej, jak i izotropowej, przy czym, wzrost ciśnienia nasila to zjawisko. W warunkach dostatecznie wysokiego ciśnienia uporządkowanie takie stabilizuje się, nawet w fazie izotropowej, i to w szerokim zakresie temperatury. Zastosowano metodę zaburzeń impulsami kwadratowymi do badania procesów relaksacji sorpcji gazu na powierzchni PAC-6. Stwierdzono, że metoda ta pozwala na ilościową charakterystykę uporządkowania molekularnego na powierzchni ciekłego kryształu. Potwierdzono występowanie uporządkowania poprzedzającego przejście fazowe, wskazującego na wzbogacenie bocznych grup ciekłokrystalicznych na powierzchni polimeru. Badania są kontynuowane w T > 150°C.

Słowa kluczowe

EN

surface tension; gas sorption; time dependence; temperature dependence; excess order; square-pulse test; liquid crystals; MBBA; carbon dioxide; nitrogen

PL

ciekłe kryształy małocząsteczkowe; poliakrylan ciekłokrystaliczny; napięcie powierzchniowe; sorpcja gazów; zależności czasowe i temperaturowe; uporządkowanie nadmiarowe; badania metodą impulsów kwadratowych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 1999
• Tom: T. 44, nr 7-8
• Strony: 489--495

Twórcy

autor

Chen G.

autor

Springer J.

• Institut fur Technische Chemie der Technischen Universitat Berlin Fachgebiet Makromolekulare Chemie Srase des 17. Juni 135, D-10623 Berlin, Germany