Mechanical Behavior of Side-Chain Liquid Crystalline Networks

J.L. Gallani; L. Hilliou; P. Martinoty; F. Doublet; M. Mauzac

doi:doi:10.1051/jp2:1996190

Numéro		J. Phys. II France Volume 6, Numéro 3, March 1996


Page(s)		443 - 452
DOI		https://doi.org/10.1051/jp2:1996190

DOI: 10.1051/jp2:1996190
J. Phys. II France 6 (1996) 443-452

Mechanical Behavior of Side-Chain Liquid Crystalline Networks

J.L. Gallani¹, L. Hilliou¹, P. Martinoty¹, F. Doublet² and M. Mauzac²

¹ Laboratoire d'Ultrasons et de Dynamique des Fluides Complexes, Université Louis Pasteur, 4 rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg Cedex, France
² Centre de Recherche Paul Pascal, CNRS, Domaine Universitaire, Avenue du Docteur Schweitzer, 33600 Pessac, France

(Received 31 July 1995, received in final form 11 December 1995, accepted 12 December 1995)

Abstract
The mechanical properties of a homologue series of side-chain mesomorphic networks were studied with a piezo-rheometer over frequencies ranging from 10 ^-2 Hz to 10 ⁴ Hz. The results show that the compound's response is governed essentially by the dynamic glass transition. It is sensitive to the N-SmA transition, but insensitive to the N-I transition, with the result that the empirical principle of time-temperature superposition can be applied throughout the N-I transition. The influence of the crosslinking density and the amount of mesogenic side groups was also studied. For each of the samples, the static rigidity modulus G₀, the infinite-frequency dynamic rigidity modulus $G_\infty$ , and the characteristic frequencies respectively associated with the longest visco-elastic mode and the glass transition, were determined.

Résumé
Les propriétés mécaniques d'une série homologue de réseaux mésomorphes à chaînes latérales ont été étudiées avec un piézo-rhéomètre entre 10 ^-2 Hz et 10 ⁴ Hz. Les résultas obtenus montrent que la réponse du matériau est essentiellement gouvernée par la transition vitreuse dynamique; elle est sensible à la transition N-SmA mais insensible à la transition N-I de sorte qu'il est possible d'appliquer le principe empirique de superposition temps-température au travers de la transition N-I. L'influence du taux de réticulation et du taux de mésogènes a également été étudiée. Le module de rigidité statique G₀, le module de rigidité dynamique à fréquence infinie $G_\infty$ et les fréquences caractéristiques associées respectivement au mode viscoélastique le plus long et à la transition vitreuse, ont été déterminées pour chaque échantillon.