Получение и свойства ультратонких кремнийорганических пленок для ориентации жидких кристаллов

• Автор: Мазаева, Вера Генриховна
• Шифр специальности: 02.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

КО-пленки

МББА

метод ЛБ

ГАЦТС
гэцтс
гмцтс
ТМТФЦТС

Чистое стекло, ч.с.

Жидкие кристаллы Кремнийорганические соединения Кремнийорганические плёнки Поверхностно-активные вещества СН30 - С6Н4 - СН=Ы - С6Н4 - С4Н9 Поливиниловый спирт Метод Ленгмюра-Блоджетт
КС- С6н4- ад- ад-ад,
ИС- СбН4- СбН4-СпН2„+1 п = 5, 7 Ж> С6Н4- С6Н4-ОС8Н17 Правило Крейга и Метца
Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость Г ексаалкилциклотрисилоксаны Гексаэтилциклотрисилоксан Г ексаметилциклотрисилоксан Триметилтрифенилциклотрисилоксан Газо-жидкостная хроматография
Чистое стекло с покрытием из прозрачного электрода (окись индия и олово)
Стекло, не покрытое прозрачным электродом
Планарная ориентация жидких кристаллов Гомеотропная ориентация жидких кристаллов
При нятые сокращения и условные обозначения
Глава 1. Получение и свойства пленок из КОС. Методы синтеза
пленкообразующих КОС (обзор литературы)
1.1. Получение кремнийорганических пленок
1.1.1. Адсорбционный метод
1.1.2. Метод ЛБ
1.2. Свойства и применение кремнийорганических пленок
1.3. Особенности получения и свойства пленок для ориентации

1.3.1. Основные понятия ориентации ЖК
1.3.2. Примеры КОС для получения пленок, ориентирующих ЖК
1.3.3. Условия получения ориентирующих пленок из КОС
адсорбционным способом для ориентации ЖК
1.3.4. Поверхностные свойства пленок
1.4. Основные методы получения пленкообразующих КОС
1.5. Выводы из обзора литературы
Глава 2. Объекты исследования
2.1. КОС
2.1.1. Выбор КОС
2.1.2. Получение выбранных КОС
2.2. Подложки
Глава 3. Исследование процесса получения ультратонкнх
КО-пленок методом ЛБ
3.1. Методика получения монослоев ЛБ
3.2. Получение мономолекулярных пленок из

алкилтриэтоксисиланов и метилалкилдиэтоксисиланов
3.3. Поведение ГАЦТС в методе Л Б
Глава 4. Получение ультратонких КО-пленок адсорбционным
способом и их поверхностные свойства
4.1. Методика обработки подложки погружением в раствор КОС
4.2. Зависимость поверхностных свойств КО-пленок от
функциональных групп у атома кремния и концентрации раствора КОС
4.3. Зависимость поверхностных свойств КО-пленок от
концентрации раствора и строения КОС
4.4. Заряд поверхности КО-пленки
4.5. Оптимизация процесса получения ультратонких КО-пленок
адсорбционным методом
4.6. Модификация ПВС КОС
4.6.1. Методика поверхностной модификации пленки ПВС
4.6.2. Методика объемной модификации ПВС
4.6.3. Исследование модифицированных пленок ПВС
Глава 5. Исследование ультратонких пленок КОС
в качестве ориентантов ЖК
5.1. Методика определения ориентации ЖК в поляризационном
микроскопе
5.2. Зависимость ориентации ЖК от концентрации раствора и
строения КОС
5.3. Влияние натирания пленки на ориентацию ЖК
5.4. Ориентация ЖК на пленках, полученных методом ЛБ
5.5. Ориентация ЖК на пленках КОС: влияние химического
строения пленки и ЖК
5.6. Ориентация ЖК на пленках модифицированного ПВС
5.7. Испытания ультратонких ориентирующих КО-пленок на

этоксисилана в изопропиловом спирте в момент нанесения раствора на поверхность воды спирт сразу смешивается с водой, увлекая за собой органоэтокси-силан. Однако, в связи с плохой растворимостью исследуемых силанов в воде, они всплывают на поверхность воды.
При получении пленок ЛБ распределенное по поверхности вещество считают двумерным газом, тогда для него справедливо уравнение состояния идеального газа Клапейрона-Менделеева:
РУ=тЯТ/М (22)
где Р - давление газа, V - его объем, т - масса вещества,
Я - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура,
М - мольная масса вещества.
1 моль газа при нормальных условиях (101,325 кПа и 273 К) занимает объем 22,4 л, в 1 моле вещества содержится 6,02 Ю23 молекул.
Для приведения объема газа к нормальным условиям можно использовать уравнение Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:
РУ/Т=Р0У0/Т0 (23)
где V - объем газа при давлении Р и температуре Т,
У0- объем газа при нормальном давлении и температуре (101,325 кПа и 273 К).
Из приведенных выше уравнений рассчитывают количество молекул вещества, нанесенного на поверхность воды и в дальнейшем определяют площадь, приходящуюся на одну молекулу в слое.
С помощью компьютерной программы строилась зависимость поверхностного давления от площади, приходящейся на молекулу в слое. Полученные результаты представлены на рис. 4-10, а численные значения показаны в табл.1. На рис. 4-7 приведены изотермы поверхностного давления исследуемых

алкилтриэтоксисиланов, на рисунках 8-10 показаны изотермы метилалкилди-этоксисиланов в зависимости от количества органосилана на поверхности воды в ванне Ленгмюра. На приведенных изотермах видно, что с увеличением коли-