[发明专利]一种纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法

权利要求书

1.一种纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，测试纤维素纳米晶液晶的黏度；

步骤(2)，将纤维素纳米晶液晶注入到带正负电极的容器中，并密封；

步骤(3)，接通所述电极的电源，向所述纤维素纳米晶液晶施加交流电场，维持电场不变，记录纤维素纳米晶液晶在不同时间t时与电场方向的夹角β(t)；

步骤(4)，逐渐提高电场强度，观察液晶结构，测试手性向列型纤维素纳米晶液晶的螺距和弗雷德里克兹转变的临界电场强度；

步骤(5)，根据以下公式计算纤维素纳米晶液晶的扭曲弹性常数：

式中E_c为临界电场强度，p₀为初始螺距，K₂₂为扭曲弹性常数，T_elec为电场力矩，ε₀为真空电导率，Δχ为各向异性电极化率，V为纤维素纳米晶液晶的体积，E为电场强度；T_visc为粘性力矩，f_n为纤维素纳米晶液晶流体阻力系数，Ω为即时角速度，η为黏度，L为液晶长度，D为液晶宽度，τ为松弛时间，t_π/4定义为β(t)＝π/4时对应的时间。

2.根据权利要求1所述纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，所述纤维素纳米晶液晶通过如下方法制备：

将10g纤维素加入到100mL质量浓度50～75％的硫酸水溶液中，45～65℃加热搅拌90min，之后加入1000mL去离子水停止反应，将所得溶液静置分层后除去上清液，将下层沉淀离心后除去上清液，用去离子水将沉淀离心水洗3次，将得到的沉淀分散到200mL去离子水中，用去离子水透析直到pH为2-3，将所得纤维素纳米晶悬浊液配置到质量分数为4-8％备用。

3.根据权利要求1所述纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，所述步骤(2)，容器为玻璃毛细管，电极为铂导线电极。

4.根据权利要求1所述纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，所述正负电极之间的距离为2-5mm。

5.根据权利要求1所述纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，所述步骤(2)，所述纤维素纳米晶液晶将所述容器注满。

6.根据权利要求1所述纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，所述步骤(3)和步骤(4)，施加电场的电压小于50V。

7.根据权利要求1所述纤维素纳米晶液晶扭曲弹性常数的测量方法，其特征在于，所述步骤(4)，在偏光显微镜下测量手性向列型液晶的螺距并计算弗雷德里克兹转变的临界电场强度。