新型旋光偶氮聚氨酯材料的合成、表征及熱光性能研究.pdf

1、隨著信息時代的到來，高速光通信，光計算，光信息處理等領域都取得了飛速發(fā)展，偶氮類聚合物作為一種新型的光電功能材料，在光電子通信和信息處理等領域具有廣泛的應用前景。偶氮聚合物最重要的功能之一就是偶氮基團的光致順反異構效應，在通常條件下，偶氮聚合物的順式結構不穩(wěn)定，分子大多是處于反式異構體狀態(tài)，在某一頻率的光照射下，反式偶氮分子可以轉變?yōu)轫樖浇Y構，順式結構的分子不穩(wěn)定，可以通過另一頻率的光照射或者加熱等方法，轉變?yōu)榉词浇Y構。近年來，聚合物弱

2、光全光開關材料成為了研究的熱點，要實現(xiàn)良好的全光開關效應，材料必須具備良好的非線性性能，這就要求材料具有良好的中心不對稱性。在微觀的尺度上，可以通過在生色團分子上引入推拉電子基團上實現(xiàn)其中心不對稱性；在宏觀尺度上，可以通過引入手性單元來實現(xiàn)其中心不對稱性。
　　 本文采用重氮偶合反應設計合成了含有手性單元和推拉電子基團的的偶氮生色團分子，進一步制備偶氮聚氨酯類聚合物，并對合成的聚氨酯的結構進行了表征，測定了其熔點、旋光度、溶解性

3、等物理性質，同時研究了聚氨酯的熱穩(wěn)定性及其熱光性能。
　　 (1)合成了TDI型側鏈含有偶氮基團的聚氨酯，并對合成的聚氨酯進行紅外、紫外、DSC分析。DSC分析表明，其玻璃化轉變溫度較高，具有較好的熱穩(wěn)定性。實驗還測定了聚氨酯材料在復合光光照射下的折射率(n)和熱光系數(shù)(dn/dT)，通過熱光系數(shù)的測量，計算了聚合物的介電常數(shù)(ε)、介電熱光系數(shù)(dε/dT)、體積熱膨脹系數(shù)(β)和(dβ/dT)值。
　　 (2)采用重

4、氮-偶合反應方法，合成了一種新的含偶氮基團的非線性生色團有機分子。接著與手性試劑L(-)-酒石酸、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)制備含手性單元的偶氮苯聚氨酯。DSC分析表明該類聚合物材料玻璃化轉變溫度較高，熱穩(wěn)定性較好。采用衰減全反射(ATR)技術測定了聚合物材料薄膜在650nm波長和不同溫度處的折射率(n)，通過計算得出材料的熱光系數(shù)(dn/dT)，進一步研究了材料的介電常數(shù)在相應溫度范圍的變化(dε/dT)，結果表明，該聚合物材料對

5、研制新型數(shù)字熱光開關材料具有一定的意義。
　　 (3)以對硝基苯胺、亞硝酸鈉和手性試劑R(+)-α-甲基芐胺/S(-)-α-甲基芐胺為原料，采用重氮-偶合反應方法，合成了一種新型含有手性單元的偶氮非線性生色團有機分子。以生色分子、另一手性試劑L(-)-酒石酸和甲苯二異氰酸酯(TDI)/異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為單體，制備了新型旋光偶氮聚氨酯。利用傅里葉紅外光譜(FT-IR)、紫外-可見光譜(UV-Vis)等分析手段對聚合物