Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-1119
Authors: Tolksdorf, Christian
Title: Ferroelektrische Netzwerksynthese und ihre Charakterisierung
Online publication date: 1-Jan-2001
Language: german
Abstract: Deutsch:Diese Arbeit beschäftigt sich zum einen mit der Synthese neuer, vernetzbarer, ferroelektrischer Verbindungen, welche eine höhere spontane Polarisation und damit ein besseres Schaltverhalten nach Vernetzung aufweisen sollten. Dazu wurde in bekannte Systemen die Halogene Fluor, Chlor und Brom erfolgreich eingebaut. Desweiteren konnten neue Untersuchungmethoden für ferroelektrische, flüssigkristalline Netzwerke erfolgreich angewendet und weiterentwickelt werden. Damit gelang es z. B. neue Erkenntnisse über die elastischen Eigenschaften von LC-Elastomeren zu gewinnen, wobei es erstmalig gelang, Seifenblasen aus LC-Polymeren herzustellen und durch UV-Bestrahlung zu vernetzen. Durch die Messung des Radius in Abhängigkeit des Druckes war es möglich festzustellen, daß sich das Verhalten des Polymers, welches zunächst oberflächenspannungskontrolliert war, nach UV-Bestrahlung, in ein elastisches Verhalten änderte. Aus der Radius vs. Druckbeziehung war es möglich, Daten über die elastischen Eigenschaften zu erhalten. Die Ballone zeigten dabei typische, gummielastische Eigenschaften. Ein Einfluß der Mesophase (d.h. SA oder SC-Phase) auf die Eigenschaften der Ballone konnte dabei nicht festgestellt werden. Für die beiden hier untersuchten Systeme des inter- und intralyer vernetzbaren System konnte festgestellt werden, daß ihr elastisches Verhalten sehr ähnlich ist, ganz im Gegensatz zu den früheren elektrooptischen Untersuchungen. D. h. beide Systeme zeigten nach der Vernetzung bis auf einen Faktor 2 das gleiche elastische Verhalten. Im Gegensatz zu nematischen Elastomeren, welche am Phasenübergang zum Teil große thermoelastische Änderungen zeigen, zeigten die hier untersuchten Elastomere keine Änderung der elastischen Eigenschaften beim Phasenübergang, was sich u.a. auf die relativ hohen Vernetzungsdichten zurückführen läßt. Weiterhin wurde die Elektrostriktion in ferroelektrischen flüssigkristallinen Elastomerenfilmen untersucht, welche zu einem neuen Weltrekord des elektrostriktiven Effektes führte. Es wurden Schichtdickenänderungen von 4% bei einem angelegten Feld von 1,5 kV gemessen. Röntgenstreuexperimente an gespincoateten, vernetzten Polymerfilmen haben überdies gezeigt, daß der gemessene Effekt voll und ganz auf den elektroklinen Effekt zurück zu führen ist. Zum Schluß wurde ein neuer Weg ausgearbeitet, um flüssigkristalline Netzwerke unter Einsatz von weniger präparativer Chemie zu erhalten. Dazu wurde die Möglichkeit der Netzwerkbildung mit organischen Gelbildnern untersucht. In diesem Zusammenhang ist es erstmalig gelungen, ferroelektrische Flüssigkristalle reversibel in dem einen oder anderen Zustand orientiert zu stabilisieren, wobei beliebig oft zwischen den stabilisierten Zuständen gewechselt werden konnte.
Englisch:This contribution describes on the one hand the synthesis of new, crosslinkable, ferroelectric compounds, which should indicate a higher spontaneous polarization and thus a better switching attitude after crosslinking. In addition the halogens fluorine, chlorine and bromine were inserted successfully into well-known systems.Furthermore new investigation methods for ferroelectric, liquid crystalline networks could successfully be applied and developed further. Thus it succeeded to win e.g. new realizations over the flexible characteristics of LC elastomers, whereas it was possible to prepare and crosslink these elastomer bubbles successfully by UV irradiation. By the measurement of the radius in dependency of the pressure it was possible to state that the behavior of the polymer, which first was surface tension-controlled changed after UV irradiation, into a flexible behavior. From the radius vs. pressure relationship it was possible to receive data over the flexible characteristics. The balloons showed thereby typical, elastic characteristics. An influence of the mesophase (i.e. SA or SC-phase) on the characteristics of the balloons could not be determined thereby. For the two systems of the inter- and intralayer examined, it could be determined that its flexible behavior is very similar, completely contrary to the earlier electrooptical investigations. Both systems showed the same flexible behavior after crosslinking up to a factor 2. Contrary to nematic elastomers, which show large thermal flexible modifications partially at the phase transition, the elastomers examined did not show modification of the flexible characteristics with the phase transition, which can be attributed to the relatively high networking densities. Further the electrostriction in ferroelectric liquid crystalline elastomer films was examined, which led to a new world record of the electrostrictive effect. Layer thickness modifications of 4% were measured with an applied electric field of 1,5 kV. X-ray scattering experiments on spincoated, crosslinked polymer films showed that the measured effect is to be led fully and completely on the electroclinic effect. In the end a new way was prepared in order to receive liquid crystalline networks. In addition the possibility of the network formation with organic gelling agents was examined. In this context it was possible for the first time to stabilize ferroelectric liquid crystals reversibly in one or another polare state whereby arbitrarily often between the stabilized statuses could be changed.
DDC: 540 Chemie
540 Chemistry and allied sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-1119
URN: urn:nbn:de:hebis:77-1674
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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