國內外研究狀況與研究成果及應用狀況
國內外研究狀況與研究成果——
盡管液晶環(huán)氧樹脂問世的時間較短，但在國外，對液晶環(huán)氧樹脂的研究卻相當活躍。美國、日本、韓國、意大利、德國等國家的學者對液晶環(huán)氧樹脂進行了廣泛的研究。合成的液晶環(huán)氧的主要品種有：(1)含芳酯類液晶基元；(2)含聯(lián)苯類液晶基元；(3)含a—甲基二苯乙烯類液晶基元；(4)含亞甲胺類。對合成的液晶環(huán)氧，從分子結構、物理性能、織態(tài)結構、熱轉變行為等方面進行了表征。還研究了固化劑結構、固化溫度、外加電場、磁場、取代基結構及大小等因素對液晶環(huán)氧固化物結構的影響。結果表明，對于液晶環(huán)氧采用二官能度的胺與四官能度的胺都形成層狀結構，液晶基元線性排列并垂直于層面。對于光引發(fā)含酯類液晶基元環(huán)氧化物的陽離子交聯(lián)反應，如果交聯(lián)是在液晶溫度下進行，則有序結構會被凍結在網(wǎng)絡中；如果是在各相同性的溫度進行，則形成無定形網(wǎng)絡，并且前一種網(wǎng)絡的玻璃化轉變溫度比后一種網(wǎng)絡的玻璃化轉變溫度高。在液晶環(huán)氧固化過程中施加磁場，能形成取向結構，取向結構的穩(wěn)定性受交聯(lián)密度的影響。當中心鍵橋含有取代基時，會影響固化反應速率。一般吸電子的取代基能加速液晶環(huán)氧的固化，而推電子取代基則減緩液晶環(huán)氧的固化速率。隨著取代基尺寸加大，玻璃化轉變溫度和彈性模量下降。在無外加場的情況下，只要在液晶相溫度范圍內成型，固化物中均能形成液晶相，并且可以穩(wěn)定保持，直至分解。
國內對液晶環(huán)氧的研究起步較晚，主要是在四川聯(lián)合大學、清華大學、西北工業(yè)大學等單位。合成的液晶環(huán)氧有：含聯(lián)苯液晶基元、偶氮液晶基元、含聯(lián)苯單官能團液晶環(huán)氧等。對于合成的液晶環(huán)氧，從結構、熱轉變行為、微觀織態(tài)結構及固化劑對固化物結構的影響等方面進行了研究。目前，主要研究還是集中在液晶環(huán)氧的合成、表征以及與其他樹脂形成共聚物方面，對應用方面尚無報道。今后應向品種多樣化、開發(fā)實用產品方向發(fā)展。
清華大學的劉偉昌等人合成了甲基苯乙烯型液晶環(huán)氧，研究了這種環(huán)氧的相態(tài)特性和固化特性，并采用FTIR研究了液晶環(huán)氧的動力學，驗證了液晶環(huán)氧的固化模型仍是自催化動力學模型。四川聯(lián)合大學劉孝波等人，將合成的聯(lián)苯型液晶環(huán)氧用于與雙馬來酰亞胺共聚，用以改善雙馬樹脂的脆性。經對固化行為研究，得到了共聚物固化反應的表觀活化能和凝膠化的數(shù)學模型。但與國外相比，合成的品種較少，且研究得不夠深入，尚處于起步階段。
液晶環(huán)氧應用狀況——
液晶環(huán)氧樹脂是一種高度分子有序、深度分子交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡，它融合了液晶有序與網(wǎng)絡交聯(lián)的優(yōu)點，與普通環(huán)氧樹脂相比，其耐熱性、耐水性和耐沖擊性都大為改善，可以用來制備高性能復合材料；同時，液晶環(huán)氧樹脂在取向方向上線膨脹系數(shù)小，介電強度高、介電損耗小，可以使用在高性能要求的電子封裝領域，是一種具有美好應用前景的結構和功能材料。例如，含液晶環(huán)氧的PDLC(Polymer dispersed liquidcrystals)基體，比通常的PDLC具有較高的Tg，而且光—電性能相應得到改善：具有較低的驅動電壓，轉換時間短，清晰度高，隨溫度升高，松弛時間縮短，這對于顯示用PDLC是理想的。但從性能研究和開發(fā)的角度看，尚未有表征液晶環(huán)氧樹脂力學性能方面的系統(tǒng)報道。
液晶環(huán)氧的研究開始較晚，尚不成熟。目前，對液晶環(huán)氧的研究多集中于主鏈型液晶環(huán)氧的合成及其相態(tài)表征，而對其再加工和應用的研究較少，尤其是對側鏈型液晶環(huán)氧的研究更少，這必將成為今后研究的熱點，因而，尋求降低原料和加工成本的有效途徑，合成與制造具有指定結構、綜合性能良好的液晶環(huán)氧必將成為液晶環(huán)氧的發(fā)展趨勢。同時，利用液晶環(huán)氧樹脂對普通環(huán)氧樹脂進行改性，也是實現(xiàn)環(huán)氧樹脂高性能化的一個可行途徑，有著廣闊的前景和內在的潛力。隨著研究的不斷深入和完善，液晶環(huán)氧必將在國民經濟的各個領域得到更為廣泛的應用。
