Columnar Phase-Forming Polymers
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Shi Jin
Contents
Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Cylindrical-Chain Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Flexible Main-Chain Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Self-Compacting Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Rigidified Polymer Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 125
Rigid-Rod Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Mesogen-Dominated Columnar Phase-Forming Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Side-Chain Mesogenic Columnar Phase-Forming Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Columnar Phase-Forming Polymers with Discotic Mesogens in the Main-Chain . . . . . . . . . 139
Cross-Linked Columnar LC Phase-Forming Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Abstract
Molecular features that are essential to forming a columnar liquid crystalline
phase in a polymer are discussed, along with the corresponding phase structure.
The formation of internally short-range ordered and overall straight columns, the
fundamental structure elements of the phase, has been emphasized.
S. Jin (*)
Department of Chemistry, College of Staten Island, The City University of New York, Staten Island,
NY, USA
Ph.D. Program in Chemistry, The Graduate Center of the City University of New York, New York,
NY, USA
e-mail: shi.jin@csi.cuny.edu
© Springer Nature Switzerland AG 2020
L. Zhu, C. Y. Li (eds.), Liquid Crystalline Polymers, Polymers and Polymeric
Composites: A Reference Series, https://doi.org/10.1007/978-3-030-43350-5_59
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Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Cylindrical-Chain Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Flexible Main-Chain Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Self-Compacting Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Rigidified Polymer Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 125
Rigid-Rod Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Mesogen-Dominated Columnar Phase-Forming Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Side-Chain Mesogenic Columnar Phase-Forming Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Columnar Phase-Forming Polymers with Discotic Mesogens in the Main-Chain . . . . . . . . . 139
Cross-Linked Columnar LC Phase-Forming Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Abstract
Molecular features that are essential to forming a columnar liquid crystalline
phase in a polymer are discussed, along with the corresponding phase structure.
The formation of internally short-range ordered and overall straight columns, the
fundamental structure elements of the phase, has been emphasized.
S. Jin (*)
Department of Chemistry, College of Staten Island, The City University of New York, Staten Island,
NY, USA
Ph.D. Program in Chemistry, The Graduate Center of the City University of New York, New York,
NY, USA
e-mail: shi.jin@csi.cuny.edu
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L. Zhu, C. Y. Li (eds.), Liquid Crystalline Polymers, Polymers and Polymeric
Composites: A Reference Series, https://doi.org/10.1007/978-3-030-43350-5_59
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