Электрическое двойное лучепреломление в расплавах жидкокристаллических гребнеобразных полимеров и сополимеров тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Р Г Б ОД

САНКТтПдтСрБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТАРАСЕНКО КОНСТАНТИН НИКОЛАЕВИЧ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ В РАСПЛАВАХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ГРЕБНЕОБРАЗНЫХ ПОЛИМЕРОВ И СОПОЛИМЕРОВ

Специальность 01.04.14 - молекулярная физика и теплофизика

На правах рукописи УДК

532.783:537.228.4

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1998

Работа выполнена в отделе физики полимеров Научно-исследовательского института физики Санкт-Петербургского

государственного университета

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор физико-математических наук,

профессор РЮМЦЕВ Е.И.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор АЭРО Э.Л.

доктор физико-математических наук,

профессор РОМАНОВ В.П.

Ведущая организация: Институт лазерной физики, ВНС 'ТОЙ им. В.С.Вавилова" (Санкт-Петербург).

л Защита диссертации состоится в А '-Ю час. На заседании Диссертационного совета Д 063.57.32 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора физико -математических наук в Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке СПбГУ.

Отзывы на реферат просьба направлять по адресу:

198904 С.-Петербург, Петродворец, Ульяновская, 1 НИИФ СПбГУ,

диссертационный совет Д 063.57.32

Автореферат разослан "_"_1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор физико-математических наук,

профессор . СОЛОВЬЕВ В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. К настоящему времени в мире выполнен большой объем теоретических и экспериментальных исследований молекулярных характеристик и физико-химических свойств различных гребнеобразных жидкокристаллических (ЖК) полимеров. При этом значительное внимание уделяется экспериментальному и теоретическому изучению влияния характера и формы внутри- и межмолекулярного потенциалов взаимодействия на ориситаиионный порядок, конформацшо, молекулярную и надмолекулярную ориентационную релаксацию. Для экспериментального решения этой проблемы принципиальное значение приобретает изучение ЖК полимеров различного молекулярного веса, а также сополимеров, содержащих сильно взаимодействующие функциональные группы с направленной вариацией их числа и химического строения. В этой связи представляется актуальным исследование синтезированных в последнее время на химическом факультете МГУ гребнеобразных ЖК гомополимеров в широком диапазоне молекулярных весов и сополимеров различного состава с боковыми группами, способными образовывать внутри- и межмолекулярные водородные связи.

Жидкокристаллические вещества характеризуются малой теплотой фазового перехода нематик - изотропная жидкость. Эта особенность определяет интенсивные флуктуации ориентационного порядка и связанные с ними предпереходные явления в изотропной фазе мезогенов при температурах, близких к температурам Тс прекращения из изотропного в жидкокристаллическое состояние. Эффективным методом исследования предпереходных явлений служит электрическое двойное лучепреломление (ЭДЛ, эффект Керра) в полях радиочастотного диапазона, поскольку позволяет изучать как равновесные электрооптические свойства изотропной фазы, гак и релаксационные процессы, проявляющиеся в предпереходной области температур. Исследование электрооптических явлений в недавно синтезированных ЖК полимерах представляет особый интерес, поскольку до настоящего времени остается открытым вопрос о том, какое влвдлие на физические свойства жидкокристаллической среды, формируемой боковыми мезогенными группами может оказывать основная полимерная цепь в зависимости от своей длины и химической структуры. При этом важно сравнительное исследование свойств полимера и соответствующего низкомолекулярного жидкого кристалла - аналога

бокового мезогенного привеска полимера. Сравнение физических свойств тематической и изотропной фазы жидких кристаллов в области температур, близких к Тс имеет важное значение для понимания структурной организации мезогенов выше и ниже температуры соответствующего фазового превращения. Ранее с использованием модельных, представлений Ландау-Де Жена была показана связь равновесиых, а также динамических электрооптичсских характеристик изотропной фазы с характеристиками нематической фазы в случае отдельных низкомолекулярных ЖК различной химической природы. Представляется актуальным провести данное сопоставление для членов гомологического ряда низкомолекулярных ЖК при систематическом изменении молекулярной структуры, а также проверить применимость использованной для этого физической модели к полимерным мезогенам.

Целью работы является экспериментальное изучение ЭДЯ и его динамики в изотропной фазе термотропных ЖК полимеров и сополимеров с боковыми мезогенными группами и низкомолекулярных нематиков, имеющих химическую структуру аналогичную боковым мезогенным группам полимера. В работе решены следующие задачи:

1. Изучены предпереходные явления в расплавах высокомолекулярных ЖК с целью выяснения влияния основной цепи жидкокристаллического гребнеобразного полимера и присутствия водородных связей в боковых радикалах жидкокристаллических сополимеров на ЭДЛ и его динамику.

2. Экспериментально исследован эффект Керра и его динамика в низкомолекулярных ЖК в синусоидальных импульсах электрического поля в радиочастотном диапазоне.

3. Экспериментально установлена связь равновесных и динамических характеристик выше и ниже температуры фазового перехода изотропный расплав- нематик как для высокомолекулярных так и для низкомолекулярных ЖК

Научная новизна работы заключается в следующем:

¡.Впервые исследовались предпереходные явления в расплавах высокомолекулярных ЖК с целью выяснения влияния размера основной цепи жидкокристаллического гребнеобразного полимера на ЭДЛ и его динамику.

2.Впервые экспериментально показано влияние водородных связей на скорость релаксационных процессов в изотропной фазе жидкокристаллических гребнеобразных сополимеров.

Практическая значимость результатов работы связана с использованием жидких кристаллов в элекгроогггических устройствах, предназначенных для индикации и модуляции света. Получение необходимых эксплуатационных характеристик технических устройстн требует широкого изучения физических свойств жидких кристаллов и установления связи между макроскопическими свойствами и молекулярными характеристиками. Исследование эффекта Керра непосредственно дает электрооптические и динамические

характеристики мезогенов, что является основой для анализа возможностей применения жидких кристаллов и поиска новых соединений с технически ценными свойствами.

Апробация работы. Основные результаты настоящей работы докладывались на VIII Международной конференции по оптике жидких кристаллов (Франция, 1995 г.), на Европейской конференции по жидким кристаллам (Польша, 1997г.), на VIII Международном симпозиуме по коллоидной и молекулярной электрооптике (С.Петербург, 1997 г.).

Публикации. Основные результаты опубликованы в 3-х статьях и в сборниках тезисов указанных выше конференций.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав и списка литературы из 78 наименований; содержит 149 стр., в том числе 53 рисунка и 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 проанализированы содержащиеся в литературе данные о диэлектрических и оптических свойствах низкомолекулярцых термотропных жидких кристаллов (ЖК) в тематической и изотропной фазах. Дана краткая классификация жидких кристаллов.

В рамках теории Майера и Мейера представлены диэлектрические свойства ЖК и их связь с молекулярными параметрами. Показано, что равновесные диэлектрические свойства нематической фазы и дисперсия диэлектрической проницаемости связаны с оптическими и динамическими свойствами изотропной фазы.

Второй и третий параграфы посвящены электрическому двулучепреломлению (ЭДЛ) в изотропной фазе ЖК как эффективному методу для изучения предпереходных явлений, обусловленных флуктуациями ориентационного порядка вблизи температуры Тс фазового перехода изотропная

жидкость - нематик. Предпереходной эффект, в случае электрического двулучепреломления, представляет собой аномальный рост величины ЭДЛ с приближением к температуре Тс Представлено феноменологическое описание предпереходных эффектов, предложенного де Женом на основе теории фазовых переходов Ландау, для случая ЭДЛ в ЖК. Показана корреляция знака равновесной константы Керра Ко (коэффициент пропорциональности между ЭДЛ Апц и величиной квадрата напряженности электрического поля Е, подаваемого на ЖК) изотропной фазы ЖК вблизи температуры Гс со знаком диэлектрической анизотропии нематической фазы.

В третьем параграфе рассмотрены два релаксационных процесса, проявляющиеся в изотропной фазе ЖК при изучении предпереходных явлений методом ЭДЛ. Конечное время установления индуцированного электрическим полем ориентационного порядка обуславливает первый (его принято называть «надмолекулярный») релаксационный процесс. Его можно наблюдать при изучении временных зависимостей ЭДЛ нарастания и спада после включения и выключения электрического поля. Также надмолекулярный релаксационный процесс можно наблюдать при изучении частотной зависимости ЭДЛ, который обычно проявляется в случае низкомолекулярных ЖК в диапазоне частот электрического поля 104 + 10* Гц. Данный процесс характеризуется надмолекулярным временем релаксации Т!,

При [пучении частотной зависимости константы Керра на частотах превышающих 106 Гц проявляется второй релаксационный процесс (молекулярный). Он обусловлен, как и в случае дисперсии диэлектрической проницаемости, выпадением из поляризации дипольно -ориентационной составляющей. Для его описания используют формулу Дебая и он характеризуется молекулярным временем релаксации т2.

В главе 2 представлен литературный обзор работ, посвященных изучению ЖК полимеров.

В первом параграфе рассмотрены теоретические представления Уонга и Уорнера о возможных ситуациях нематического упорядочения в ЖК полимерах. Авторы моделировали полимер червеобразной цепью и вели построение теории на основе теории Майера-Заупе для низкомолекулярных нематиков. Как показано в работе, ориентационное упорядочение в ЖК полимерах определяется гибкостью

основной цепи и степенью взаимодействия мезогенных групп, которые могут содержаться как в основной цепи, так и в боковых привесках.

Во втором параграфе даны основные представления теории Брошар. В теории рассматривается влияние гибких макромолекул на коэффициенты вязкости нематической среды. Показано, что при наличии полимерной цепи в тематических растворах возникает дополнительный вклад в вязкое напряжение, связанный с деформирующим действием потока на цепь. Поправки вязкостных коэффициентов зависят как от размеров полимерной цепи, так и от ее конформации.

Представлены результаты измерений вращательной вязкости гребнеобразного ЖК полимера в нематической фазе в зависимости от размера полимерной цепи. Авторы работы проводят анализ экспериментальных данных в рамках теории Брошар и связывают обнаруженный рост вращательной вязкости при увеличении размеров цепи с увеличением вязкостной добавки, вызванной деформацией основной цепи.

В третьем иара!рафе представлены имеющиеся к настоящему времени экспериментальные работы, посвященные исследованию предпереходных явлений в изотропной фазе гребнеобразных ЖК полимерах с мезогенными боковыми группами. Исследования предпереходных явлений в гребнеобразных ЖК полимеров методом ЭДЛ показали, что явления имеют ту же природу, что и в случае низкомолекулярных ЖК, и обусловлены флуюуациями ориентационного порядка. Температурные зависимости Ко и Т;, полученные при измерении ЭДЛ в гребнеобразных ЖК полимерах ~ (Т- Т*)л ( где Т - температура, Т* - температура фиктивного фазового перехода второго рода).

В главе 3 описаны химические соединения, исследованные в данной работе, а также используемые экспериментальные методики.

ЭДЛ измерялось с использованием 3-х ячеек Керра одинаковой конструкции: два плоских алюминиевых электрода длиной /= 1, 0.4, 0.16 см с фиксированным зазором </=0.03, 0.04, 0.03 см. Ячейки были проградуированы по эталонному веществу, в качестве которого был взят хлорбензол. Погрешность определения констант градуирования ячеек не превышала 10%.

На ячейку подавались электрические импульсы как синусоидальной формы (напряженностью до 1.5' 103 В/см), так и прямоугольной формы (напряженностью до 3 ' 103 В/см). В случае низкомолекулярных ЖК длительность импульса

достигала 10"3с, в случае высокомолекулярных ЖК - 0.5с. Частота электрического поля менялась от 200 Гц до 10 МГц.

При измерении ЭДЛ использовалась компенсационная методика, основанная на модуляции эллиптически поляризованного света и компенсации вынужденного ЭДЛ поворотным эллиптическим компенсатором. В синусоидальном

поле£ = £0 соэ2я/? ЭДЛ &пЕ = -[Апб + Ди ' <хвАтф\ включает постоянную и

переменную составляющие. Постоянная Керра определялась с погрешностью не превышающей 10% из наклона экспериментальных зависимостей ЭДЛ от квадрата напряженности поля. Использование компенсационной методики позволяет также получить зависимость постоянной составляющей ЭДЛ Дпв от частоты электрического поля/

Другая методика регистрации ЭДЛ в синусоидальных электрических полях основывается на измерении постоянной составляющей светового потока Ф на выходе оптической системы поляризатор - ячейка Керра - анализатор:

Измерение зависимости светового потока от частоты поля позволяет определить области дисперсии как для амплитуды переменной составляющей ЭДЛ Дп^, так и для постоянной составляющей Дпе, а также характеристические

времена данных релаксационных процессов. Сочетание представленных методик дает возможность выделить из частотной зависимости Ф часть, обусловленную дисперсией Дл^.

Использование прямоугольных импульсов электрического напряжения позволяет изучать процессы нарастания и спада ЭДЛ во времени по данным осциллограмм фототока.

В главе 4 представлены экспериментальные результаты, полученные при измерении ЭДЛ в изотропной фазе низкомолекулярных и высокомолекулярных жидких кристаллов.

В первом параграфе даны результаты исследования ЭДЛ для 5 членов гомологического ряда 4-п-алкокси-4'-цианобифенила:

21

(1)

СпН^-О-О-О-СЫ пОЦБ

с номерами п=4,5, 7, 8, 9.

Измерение ЭДЛ проводилось с использованием компенсационной методики при частотах поля ЗОкГц + 3МГц в интервале температур Т-Тс = (0.2-н 10)°С. В указанном частотном диапазоне ЭДЛ не зависало от частоты. Полученные температурные зависимости равновесной константы Керра К0 обнаруживали ярко выраженный предпереходной эффект, при этом Ко~(Т- Т*)']. При изучении частотной зависимости светового потока Ф была обнаружена дисперсия на частотах электрического поля более 0.2МГц. Поскольку Дпе в данной области частот дисперсии не испытывала, то согласно (1) обнаруженная дисперсия связана с изменением Ап . Аппроксимация дисперсионных

зависимостей производилась выражением: Ф. = 1[1 + 1- 1 ^

(2)

(где Ф0 - равновесное значение Ф). Время надмолекулярной релаксации т\, полученное из дисперсионных кривых, возрастало ~ (Г- Г*)"1 при приближении к температуре перехода Тс для всех членов гомологического ряда. Результаты эксперимента представлены в табл.1.

Таблица 1. Экспериментальные и расчетные физические параметры

пОЦБ 40ЦБ 50ЦБ 70ЦБ 80ЦБ 90ЦБ

7>±0,2;"С 79,6 73,1 79.0 85,2 84,4

Т*± 0,2;°С 78,2 72,2 78,2 84,4 84,0

К0(Г-Г>); Ю-7 Jcm/300B)2K 2,2+0,2 1,9+0,2 1,3+0,2 0,96+0,09 0,75+0,08

Ti (Г-Г*)+0,5 ; 10"7сК 3,1 3,6 3,0 2,7 2,7

•у1с±0,02;П 0,09 0,11 0,07 0,10 0,11

+ К0(Т-Т*)-ЛО'7 (с.м/300В)2К 2,7+0.5 2,4+0.5 1,3+0.3 0,7+0.1 0,9+0.2

+ yic±o,oi;n 0,07 0,06 0,07 0,11 0,10

) - расчетные значения Из феноменологической теории де Жена следует, что равновесная величина Ко(Т-Т*) может быть сопоставлена с такими характеристиками жидкокристаллической фазы, как анизотропия диэлектрической проницаемости âs0 и оптическая анизотропия Апс согласно выражению: ДслДи„Г,

Ка{Т-Т*) =

L\2tc

Здесь L - скрытая теплота перехода.

(3)

Из теории также следует, что т^Т-Т*) можно сопоставить с величиной вращательной вязкости уь при температуре перехода Гс: 9т,(Т -Т *)

Г„= —-* (4)

АТС

Расчетные и экспериментальные данные представленые в табл. 1 показывают соответствие между теорией и экспериментом. Данные по Лео и Ап0 предоставлены Ковшиком А.П. и Полуниным С.Г.; Ъ - Белопольской Т.В. и Церетели Г.И.

Во втором параграфе представлены результаты измерения ЭДЛ в 4-х фракциях гребнеобразного полиакрилата ПИ - номер образца):

н-с-н

н-с-соо-^сн^-о-О-СН^

1—1—'г

содержащего в боковой цепи цианобифенильную мезогенную группу.

С использованием компенсационной методики были получены

температурные зависимости равновесной константы Ксрра для изученных фракций. Характер зависимости К0 ~ (Т- Г4)'1 и абсолютная величина эффекта для всех фракций оказались достаточно близки к наблюдаемой в низкомолекулярном 40ЦБ (табл. 2).

При исследовании частотной зависимости константы Керра в области частот /=(104 ± 10б)Гц обнаружена дисперсия. Аппроксимация результатов эксперимента производилась выражением Дебая, что позволило определить времена молекулярной релаксации г2 Из полученных температурных зависимостей г2 были определены энергии активации и. Величина С/ для всех фракций совпадала в пределах погрешности определения (и = 33 + 2) ккал/моль, что указывает на одинаковую степень свободы вращения мезогенных групп относительно основной цепи.

Информация о надмолекулярных процессах в изотропной фазе изученных фракций была получена из анализа временных зависимостей нарастания и спада ЭДЛ в поле прямоугольных импульсов. Временные зависимости описывались моноэкспоненциальной функцией, при этом характеристические времена Х) нарастания и спада при фиксированной температуре совпадали. Так же как и равновесный эффект надмолекулярное время Т) резко возрастает при приближении к температуре Гс и меняется как т,~(7- Г*)"'. Полученные динамические характеристики 1\(Т-Т*) (табл. 2) не обнаруживают

и

систематического изменения с увеличением степени полимеризации полимера ПИ. Из соотношения (4) были рассчитаны т|(Г- Т*) (табл. 2). Значения у)с были взяты из литературы. Расчетные величины отличаются от экспериментальных в несколько раз.

Таблица 2. Экспериментальные и расчетные физические параметры в изотропной фазе гребнеобразного полимера ГШ.

П1 П2 ПЗ ПФ 40ЦБ

М;104 81 26 18 1,97

z 2447 785 544 60

Тс±0,3;°С 136,0 135,7 137,5 109,7 79,6

T*+0,2;ÜC 135,4 134,9 137,0 108,7 78,2

К0(Т-Т*)±0,1;Ю"7 (см/300В)2К 1,0 1,5 1,5 1,0 2,2

t i(T-T*)+0,3; 10"3сК 1,4 1,4 1,8 1,0 3,2*10"3

f х,(Т-Т+)+0,3;10'3сК 11,8 8,4 6,6 4,2*10"3

) - расчетные значения, (т. - степень полимеризации, М -молекулярный вес взяты из литературы).

В третьем параграфе даны результаты измерения ЭДЛ в гребнеобразных акриловых сополимерах СП1(№) и СП2(Н) различного состава:

н-с-н

НГС-С00-(СИ2)4-0-

-CN

н-с-н

H-C-R

w=

п

m + п

где R - СООН (CII1(N)), СООСН3 (CII2(N)) и у/ - доля немезогенных боковых групп в сополимере. Степень полимеризации г образцов колебалась от 40 до 60 (данные получепы Степченковой Т.С., Мельниковым А.Б., Лезовым A.B.). Образцы сополимера Cni(N), могут образовывать водородные связи между кислородом карбоксильной группы и водородом боковой группы СООН. В ходе эксперимента и при обработке полученных данных были использованы те же методики и теоретические представления, что и в случае акрилового полимера FTN. Основные результаты представлены в табл. 3. Экспериментально обнаружено, что в изотропной фазе сополимеров СП1(Ы) и CTO(N) происходит сильный рост ЭДЛ с приближением к температуре Тс, обусловленный флуктуациями ориентационного порядка. Показано, что как равновесная константа Керра Ко, так и время надмолекулярной релаксации Т| пропорциональны (Г-Т*)"'. Установлено, что К/,(Т-Т*) практически не меняется с изменением состава у/ сополимера, как для Cni(N), так и для Cn2(N).

Абсолютная величина Ко сополимеров оказалась достаточно близка к величинам К0 низкомолекулярного 40ЦБ и полимера ГШ.

-11

-12 Г>4

1 - Х|/=0.007

2 - у/=0.07

3 - У=0.423

4 - 4^=0

-9-

-10-

.-11

-12

-13

1 - 4^=0.1

2 - Ч/=о .З

2,64 2,72 2,80

2.52 2,56 2,60

Т; 10~3 К"' Т ; 10"3 К"1

Рис.1 Температурные зависимости времени Рис.2 Температурные зависимости релаксации тг в изотропной фазе образцов времени релаксации хг в изотропнной сополимера СП1(Ы): 1 - СШ(1)(1|/=0,007), 2 - фазе образцов сополимера СП2(>1): 1 -СП1(2)(у=0,07), 3 - СП1(3)(ц/=0,423) и СП2(1)(ч/=0,1), 2 - СП2(2)0Н>,3). полимера П4 как образца с

Динамические характеристики Т| и т2, полученные из данных по свободной релаксации ЭДЛ и из дисперсионных зависимостей константы Керра для образцов сополимера СП 1(14) меняются с составом ^ сополимера (табл. 3, рис. 1,3). Необходимо отметить, что в данном случае измерения проводились в одной температурной области, поскольку температуры Тс у сополимеров СП1(М) близки. Следовательно, возрастание времен т, и т2 можно объяснить только изменением количества водородных связей, число которых увеличивается с увеличением ц/. При измерении времени вязко-упругой релаксации директора после снятия электрического поля в нематической фазе образцов сополимера СП1(М) также была обнаружена зависимость от состава у/1 ж было получено, что в трех градусах ниже температуры перехода Тс для образца СП1(1) время свободной релаксации составило 245с, для СП1(2) - 550с, для СП1(3) - 4200с. Увеличение времен релаксации для образцов СП1(Ы) в нематической и изотропных фазах обусловлено одной и тойже причиной, а именно, возрастанием вязкости образца с увеличением доли немезогенного фрагмента, образующего водородные связи. Вместе с тем и у образцов СП2(К), у которых -ОН группа заменена на -СНз, и которые по этой причине не образуют водородных связей,

-2

У

о

-4

Н

времена Т| и т2 также зависят от концентрации немезогенных групп (табл.3 и рис.2).

Однако, причина такого изменения, очевидно, кроется в том, что температуры фазовых переходов Гс у этих двух мезогенов различаются более чем на 20°С. Известно, что при таком изменении температуры времена релаксации могут изменяться более чем на порядок. Это видно из результатов наших измерений, представленных на рис.2. При экстраполяции температурной зависимости т2 для СП2(1) экстраполяционная прямая попадает в область времен СП2(2).

Таким образом, различие времен релаксации у образцов сополимера СП2(Ы) обусловлено различием температур фазовых переходов этих образцов.

Таблица 3. Экспериментальные физические параметры в изотропной фазе

-6

-8

0,0

0,2

0,4

V

0,6

0,8

Рис.3 Зависимость т\(Т-Т*) от состава ц/ сополимера СП 1 (Ы).

СП1(1) СП 1(2) СП1(3) СП1(4) СП2(1) СП2(2)

41 0,007 0,07 0,423 0,64 0,1 0,3

7>+0.3;оС 112.9 112.6 108.5 « 105 100.0 76.7

Т*+0.2'Х 112.2 111.6 107.3 101.0 99 76.7

К0(Т-Т*)±ОЛ; Ю"7(см/300В)2К 1,0 1,6 1,4 0,8 1,4 1,3

Т/(Т-Г*);10" 3сК 0,63+0,04 1,8+0,1 14,7+0,7 160+10 4,7+0,3 190+10

В заключении каждого параграфа главы 4 сформулированы выводы.

Выводы.

1.Измерения в гомологическом ряду алкоксицианобифенилов постоянной Керра и времен надмолекулярной релаксации в области фазового перехода из изотропного в нематическое состояние подтверждают применимость модели Ландау-де Жена для описания предпереходных элекгрооптических явлений в нематогенах. Использование этой модели позволяет сопоставить равновесные и динамические параметры мезогенов, определенные в изотропном расплаве, с соответствующими характеристиками нематической фазы.

2.Из данных, полученных при изучении ЭДЛ в изотропной фазе 4-х фракций гребнеобразного акрилового ЖК полимера ПМ, боковыми привесками

которого являлись цианобифенилы (40ЦБ) следует, что предпереходные явления, наблюдаемые в данном полимере, по своей природе близки к наблюдаемым в низкомолекулярных мезогенах.

3.Равновесная величина константы Керра и время релаксации индуцированного полем ориентационного порядка в изотропной фазе изученного полимера ITN не зависят от размера макромолекулы в изученном диапазоне молекулярных весов.

4.Соогношение, полученное в рамках модели де Жена и связывающее вращательную вязкость нематической фазы с временем релаксации индуцированного полем ориентационного порядка в изотропном расплаве, для гребнеобразных ЖК полимеров не выполняется.

5.По результатам исследования ЭДЛ в сополимерах можно заключить, что модификация химической структуры акрилового полимера путем введения до 60% немезогенных боковых групп не изменило характера наблюдаемых предпереходных явлений. Увеличение количества водородных связей в составе жидкокристаллического гребнеобразного сополимера приводит к уменьшению скорости реологического процесса, связанного с дипольно - ориентационным механизмом и увеличению надмолекулярного времени релаксации Ть характеризующего время установления и исчезновения индуцированного электрическим полем ориентационного порядка.

В заключении хотелось бы выразить благодарность за помощь и постоянное внимание к работе сотруднику кафедры Полушину С.Г.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Рюмцев Е.И., Полушин С.Г., Тарасенко К.Н., Ковшик А.П. Равновесные и динамические элекгрооптические свойства нематической и изогропной фаз 4-н-алкокси-4'-цианобифенилов. - Журнал физической химии, 1995, т. 69, №5, с. 940943.

2. Rjumtsev Е.1., Polushin S.G., Tarasenko K.N., Barmatov E.B., Shibaev V.P. Rotation relaxation in a side shain liquid crystal polymer in the vicinity of the nematic-isotropic transition temperature. - Liquid Crystals, 1996, vol. 21, №6, p. 777-782.

3. Рюмцев Е.И., Полушин С.Г., Тарасенко K.H., Мандрыко Е.С. -Электрическое двойное лучепреломление в изотропной фазе жидкокристаллического гребнеобразного полимера. - Оптический журнал, 1997, т. 64, №5, с. 31-36.