Polimery ciekłokrystaliczne z 

grupami mezogenicznymi w 

łańcuchach bocznych 

(polimery grzybieniaste)

 

 

Budowa

• 1 – łańcuch główny
• 2 – elastyczny łącznik
• 3 – sztywny mezogen

    

 

 

Otrzymywanie

1.

Homopolimeryzacja monomerów 
mezogenicznych 

       (z grupami sztywnych mezogenów)

2.    Przyłączanie małocząsteczkowych ciekłych 

kryształów z grupami funkcyjnymi (B) do 
łańcucha polimerowego z grupami funkcyjnymi 
(A)

 

 

Otrzymywanie

3. Kopolimeryzacja monomerów mezogenicznych z 

niemezogenicznymi 

4. Kopolimeryzacja monomerów mezogenicznych z 

mezogenicznymi

 

 

Monomery do syntezy

   
   Do syntezy polimerów 

grzebieniastych wykorzystuje się 
niemal wszystkie znane 
niskocząsteczkowe układy 
ciekłokrystaliczne po ich uprzedniej 
modyfikacji, polegającej na 
wprowadzeniu łącznika i grupy 
funkcyjnej (np. monomery winylowe)

 

 

Przykładowa reakcja

   Polimeryzacja i kopolimeryzacja 

rodnikowa estrów kwasu akrylowego 
lub metakrylowego

 

 

Reakcja hydrosilowania w której 

otrzymuje się grzebieniaste 

ciekłokrystaliczne polikarbosilany

HSi(Me)

2

CH

2

 – [SiH(Me)CH

2

]

n

 – (Me)

2

SiH   +

+ (n+2) CH

2

 = CH                  kat. Pt

               mezogen

             (Me)

2

SiCH

2

 – [Si(Me)CH

2

]

n

 – Si(Me)

2

                      CH

2 

        CH

2 

                CH

2

                      CH

2  

       CH

2

                 CH

2

 

 

Podstawowe zasady dotyczące 

polimerów grzebieniastych

• Przekształcenie monomeru w polimer pozostawia 

niezmieniona anizometrię grup mezogenicznych;

• Gęstość upakowania grup mezogenicznych rośnie 

wraz ze wzrostem stopnia polimeryzacji, prowadząc 

do podwyższenia temperatury przejścia polimeru 

ze stanu ciekłokrystalicznego w ciecz izotropową w 

porównaniu z monomerem;

• Wspólna cechą wielu polimerów grzebieniowych 

jest zachowanie tego samego rodzaju mezofazy, 

którą charakteryzuje się ciekłokrystaliczny 

monomer. Niekiedy następuje zmiana z fazy 

nematycznej (monomer) na smektyczną (polimer), 

szczególnie wtedy, gdy zakończenie jednostki 

mezogennej stanowi podstawnik alkoksylowy o 

długim łańcuchu alkilowym, np.

      –(CH

2

)

6

 – O – C

6

H

4

 – CO – O – C

6

H

4

 – O – C

6

H

13

 - 

 

 

• Przejście w stan ciekłokrystaliczny następuje ze 

stanu szklistego, czego nie obserwujemy w 
polimerach z grupami mezogenicznymi w 
łańcuchu głównym;

• Polimery grzebieniowe wzmacniają 

charakterystykę mezogeniczną monomeru. 
Często związki nie tworzące mezofazy, po 
wbudowaniu jako odgałęzienia boczne, prowadzą 
do otrzymania polimerów o właściwościach 
ciekłokrystalicznych;

 

 

Właściwości

• Struktura fazowa jest rezultatem obecności w 

makrocząsteczce mezogennych ugrupowań 
bocznych (wł. mechaniczne zbliżone do wł. 
typowych polimerów amorficznych);

• Polimery grzebieniaste łączą w sobie cechy 

materiałów lepko-elastycznych oraz właściwości 
związków ciekłokrystalicznych;

• W stanie stopionym można w nich indukować (za 

pomocą pola elektrycznego lub wiązki laserowej) 
zmiany struktury ciekłokrystalicznej, które 
następnie mogą być w stanie szklistym utrwalone, 
przy schłodzeniu poniżej Tg; 

 

 

Właściwości i zastosowanie

• W postaci zmian uporządkowania fazy 

ciekłokrystalicznej mogą być zakodowane i 
przechowywane informacje, stąd główny kierunek 
zastosowań anizotropowych polimerów w stanie 
zeszklonym , jako elementów pamięci optycznej 
to: telekomunikacja, technika komputerowa i 
halografia. Materiały te są również 
wykorzystywane jako filtry optyczne i 
polaryzatory; zastosowanie jako fazy stacjonarne 
w chromatografii gazowej dzięki: anizotropowym 
właściwościom i znikomej prężności par (nawet w 
wysokich temp.).