พอลิเมอร์ผลึกเหลว (LCPs) คือพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติของผลึกเหลวโดยทั่วไปจะมีวงแหวนอะโรมาติกเป็นเมโซเจนแม้ว่า LCPs จะไม่มีการเชื่อมโยงกัน แต่พอลิเมอร์วัสดุเช่นอีลาสโตเมอร์ ผลึกเหลว (LCEs) ^{[ 1 ]}และเครือข่ายผลึกเหลว (LCNs) ก็สามารถแสดงคุณสมบัติผลึกเหลวได้เช่นกัน ทั้งสองเป็น LCPs ที่มีการเชื่อมโยงกัน แต่มีความหนาแน่นของการเชื่อมโยงที่แตกต่างกัน^{[ 2 ]}มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดจอแสดงผลดิจิทัล^{[ 3 ]}นอกจากนี้ LCPs ยังมีคุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น การกระตุ้นด้วยความร้อน การบวมแบบไม่สมมาตร และความยืดหยุ่นที่อ่อนนุ่ม ดังนั้นจึงสามารถเป็นตัวกระตุ้นและเซ็นเซอร์ที่ดีได้^{[ 4 ]}หนึ่งในแอปพลิเคชันที่โด่งดังและคลาสสิกที่สุดสำหรับ LCPs คือKevlarซึ่งเป็นเส้นใยที่แข็งแรงแต่เบาและมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเสื้อเกราะกันกระสุน   

ความเป็นผลึกเหลวในพอลิเมอร์อาจเกิดขึ้นได้โดยการละลายพอลิเมอร์ในตัวทำละลาย ( พอลิเมอร์ผลึกเหลวแบบไลโอโทร ปิก ) หรือโดยการให้ความร้อนแก่พอลิเมอร์เหนือจุดเปลี่ยนสถานะแก้วหรือจุดหลอมเหลว ( พอลิเมอร์ผลึกเหลวแบบ เทอร์โมโทรปิก) ^{[ 6 ]}พอลิเมอร์ผลึกเหลวมีอยู่ในรูปของเหลวหรือของแข็ง^{[ 7 ]}ในรูปของแข็ง ตัวอย่างหลักของ LCP แบบไลโอโทรปิกคืออะรามิด เชิงพาณิชย์ ที่รู้จักกันในชื่อเคฟลาร์โครงสร้างทางเคมีของอะรามิดนี้ประกอบด้วยวงแหวนอะโรมาติกที่ถูกแทนที่เชิงเส้นซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยกลุ่มอะไมด์ ในทำนองเดียวกัน มีการผลิต LCP แบบเทอร์โมโทรปิกหลายชุดในเชิงพาณิชย์โดยหลายบริษัท

ผลึกเหลวจำนวนมากที่ผลิตในช่วงทศวรรษ 1980 แสดงให้เห็นถึงความเป็นระเบียบในเฟสหลอมเหลวในลักษณะที่คล้ายคลึงกับที่พบในผลึกเหลว ที่ไม่ใช่พอ ลิเมอร์ การแปรรูปผลึกเหลวจากเฟสผลึกเหลว (หรือเมโซเฟส) ทำให้เกิดเส้นใยและวัสดุฉีดขึ้นรูปที่มีคุณสมบัติทางกลสูง อันเป็นผลมาจากคุณสมบัติการเสริมแรงในตัวเองที่ได้มาจากการจัดเรียงตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่ในเมโซเฟส

LCP สามารถแปรรูปด้วยการหลอมบนอุปกรณ์ทั่วไปด้วยความเร็วสูงพร้อมการจำลองรายละเอียดของแม่พิมพ์ที่ยอดเยี่ยม ความง่ายในการขึ้นรูปของ LCP ถือเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันที่สำคัญเมื่อเทียบกับพลาสติกชนิดอื่น เนื่องจากช่วยชดเชยต้นทุนวัตถุดิบที่สูง^{[ 8 ]}

LCP ขั้วและโบว์ลิกซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะและศักยภาพในการใช้งานยังไม่ได้ถูกผลิตอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม^{[ 9 ]}

เช่นเดียวกับผลึกเหลวโมเลกุลขนาดเล็ก โพลิเมอร์ผลึกเหลวก็มีเมโซเฟสที่แตกต่างกันเช่นกัน แกนเมโซเจนของโพลิเมอร์จะรวมตัวกันเป็นเมโซเฟสที่แตกต่างกัน ได้แก่เนมาติกคอเลสเตอริกสเมกติกและสารประกอบที่มีกลุ่มปลายขั้วสูง^{[ 10 ]}สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเมโซเฟสได้ในหน้าผลึกเหลว

LCP ถูกจัดประเภทตามตำแหน่งของแกนผลึกเหลว เนื่องจากการสร้างและการวิจัย LCP หลายประเภท จึงมีการใช้คำนำหน้าต่างๆ เพื่อช่วยในการจัดประเภท LCP ^{[ 10 ]}โพลิเมอร์ผลึกเหลวสายหลัก (MCLCP) มีแกนผลึกเหลวอยู่ในสายหลัก ในทางตรงกันข้าม โพลิเมอร์ผลึกเหลวสายข้าง (SCLCP) มีสายข้างที่แขวนอยู่ซึ่งมีแกนผลึกเหลว^{[ 10 ]}

เมโซเจนใน LCP สามารถจัดระเบียบตัวเองเพื่อสร้างบริเวณผลึกเหลวภายใต้เงื่อนไขต่างๆ LCP สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทย่อยตามกลไกการรวมตัวและการจัดเรียง แต่การแบ่งแยกนี้ไม่ได้กำหนดไว้อย่างตายตัว LCP สามารถเปลี่ยนเป็นผลึกเหลวได้มากกว่าหนึ่งวิธี^{[ 10 ]}

ฟิงเคิลมันน์เสนอแนวคิด LCE เป็นครั้งแรกในปี 1981 LCE ดึงดูดความสนใจจากนักวิจัยและอุตสาหกรรม LCE สามารถสังเคราะห์ได้ทั้งจากสารตั้งต้นพอลิเมอร์และจากโมโนเมอร์ LCE สามารถตอบสนองต่อความร้อน แสง และสนามแม่เหล็กได้^{[ 2 ]}สามารถนำนาโนวัสดุมาผสมในเมทริกซ์ LCE (คอมโพสิตที่ใช้ LCE) เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่แตกต่างกันและปรับแต่งความสามารถของ LCE ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ^{[ 4 ]}

พอลิเมอร์ผลึกเหลว (LCP) เป็นพอลิเอสเตอร์อะโรมาติกกึ่งผลึกชนิดพิเศษที่มีโครงสร้างเป็นกรดพี-ไฮดรอกซีเบนโซอิกและโมโนเมอร์ที่เกี่ยวข้อง สามารถสร้างบริเวณที่มีโครงสร้างเป็นระเบียบสูงในขณะที่อยู่ในสถานะของเหลว อย่างไรก็ตาม ระดับความเป็นระเบียบนั้นน้อยกว่าผลึกของแข็งทั่วไป โดยทั่วไปแล้ว LCP มีความแข็งแรงเชิงกลสูงที่อุณหภูมิสูง ทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม ทนไฟได้ดี และทนต่อสภาพอากาศได้ดี พอลิเมอร์ผลึกเหลวมีหลายรูปแบบ ตั้งแต่แบบ เผาผนึกที่ อุณหภูมิสูงไปจนถึงแบบขึ้นรูป ด้วยการฉีด LCP สามารถเชื่อมได้ แต่รอยเชื่อมเป็นจุดอ่อนในผลิตภัณฑ์ที่ได้ LCP มี ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนตามแกน Z สูง

โพลิเมอร์ชนิด LCP มีความเฉื่อยสูงมาก ทนต่อ การแตกร้าวจาก ความเค้นเมื่อสัมผัสกับสารเคมีส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิสูง รวมถึงไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหรือไฮโดรคาร์บอน ที่มี ฮาโลเจน กรดแก่ ด่างแก่คีโตนและสารเคมีอุตสาหกรรมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ ความเสถียรต่อ การไฮโดรไลซิสในน้ำเดือดนั้นดีเยี่ยม สภาพแวดล้อมที่ทำให้โพลิเมอร์เสื่อมสภาพ ได้แก่ ไอน้ำอุณหภูมิสูงกรดซัลฟิวริก เข้มข้น และสารกัดกร่อนที่ เดือด

LCP ขั้วและแบบโบว์ลิกเป็นเฟอร์โรอิเล็กทริกโดยมีเวลาปฏิกิริยาน้อยกว่า LC ทั่วไปหลายเท่า และสามารถใช้สร้างสวิตช์ความเร็วสูงได้ โพลิเมอร์คอลัมน์แบบโบว์ลิกมีท่อกลวงยาว เมื่อเติมอะตอมโลหะหรือโลหะทรานซิชันเข้าไปในท่อ พวกมันอาจก่อตัวเป็นตัวนำ ยิ่งยวด Tc สูงพิเศษได้ ^{[ 17 ]}

เนื่องจากคุณสมบัติที่หลากหลาย LCP จึงมีประโยชน์สำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้า^{[ 18 ]}และชิ้นส่วนกลไก ภาชนะบรรจุอาหาร และการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องการความเฉื่อยทางเคมีและความแข็งแรงสูง LCP เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความถี่ไมโครเวฟเนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสัมพัทธ์ต่ำ ปัจจัยการสูญเสียต่ำ และความพร้อมใช้งานเชิงพาณิชย์ของลามิเนต การบรรจุภัณฑ์ระบบไมโครอิเล็กโทรเมคานิกส์ (MEMS) เป็นอีกด้านหนึ่งที่ LCP ได้รับความสนใจมากขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ คุณสมบัติที่เหนือกว่าของ LCP ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบระบบจุดระเบิดของรถยนต์ ขั้วต่อปลั๊กฮีตเตอร์ ซ็อกเก็ตหลอดไฟ ส่วนประกอบระบบส่งกำลัง ส่วนประกอบปั๊ม ขดลวด และเซ็นเซอร์แสงอาทิตย์และเซ็นเซอร์สำหรับเข็มขัดนิรภัยในรถยนต์ LCP ยังเหมาะสำหรับพัดลมคอมพิวเตอร์ซึ่งความแข็งแรงและความแข็งแกร่งสูงช่วยให้สามารถออกแบบได้แม่นยำยิ่งขึ้น มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และมีเสียงรบกวนน้อยลง แม้ว่าจะมีต้นทุนที่สูงขึ้นอย่างมากก็ตาม^{[ 19 ] [ 20 ]}

LCP ถูกจำหน่ายโดยผู้ผลิตภายใต้ชื่อทางการค้าที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึง:

• เซไนต์
• เวคตร้า
• ลาเปรอส
• เซไนต์ 5145L
• ไซดาร์

• นักสำรวจ
• ผลึกเหลวโบว์ลิคจากมหาวิทยาลัยรัฐซานโฮเซ