互穿网络型二阶非线性光学极化聚合物

报导了二阶非线性光学材料含对硝基苯偶氮苯烷基胺发色基团的聚氨酯和聚丙烯酸酯的互窗网络聚合物的合成和极化工艺，考察了微观形态，用电致色变法测定了其极化膜发色基团的取向度及取向的热稳定性，其二阶非线性光学系数ｘ＾（２）可达１０＾－７ｅｓｕ量级。该互穿网络聚合物极化膜有良好的光学性质和优异的热稳定性，在１２０℃温度下序参数可长期保持稳定。     

可交联的PMMA型和PS型高热稳定性二阶非线性光学材料的合成与表征

采用封管反应的方法,以较高产率(80%以上)合成了一系列含环氧基团的可交联PMMA型和PS型极化聚合物材料,该材料具有很好的成膜性.用DSC和T_gA等方法研究了聚合物固化前后的热性能,结果表明,由于聚合物在极化后期经热固化使引入的环氧基团开环交联,聚合物的玻璃化转变温度(T_g)较固化前明显提高30～50K.同时,固化后的聚合物具有较高的热分解温度(T_d>543K).对聚合物的二阶非线性光学性质的测试结果表明,在室温下放置100h后,聚合物的电光系数r₃₃值均保持在初始值的75%以上.这是由于环氧基团的开环使固化后的聚合物本身产生一定程度的交联,导致取向后的发色团被聚合物的交联网禁锢而不易弛豫,从而使这类PMMA型和PS型二阶非线性聚合物材料的热稳定性能得以提高.     

一种光交联电光聚合物的合成及其外部电光测量

合成了一种新的带有光交联基团的电光聚合物,其高分子基体是双酚A环氧树脂,二阶非线性生色团对硝基苯胺和光交联基团肉桂酰氯都键接在高分子链上.将聚合物溶解后旋涂成膜,对薄膜进行电晕极化.极化的后阶段用紫外光照射,使聚合物体系交联成网络结构,形成生色团取向长时间稳定的聚合物电光薄膜.用这种聚合物电光薄膜构成外部电光调制系统,测量了共面波导上的电信号.     

高Tg交联型二阶非线性光学聚合物的合成

合成了双羟基双氨基偶氮苯化合物，将其分别与六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲和２，４－甲苯二异氰酸酯进行交联反应合成了两种交联型二阶非线性光学聚合物，利用ＦＴＩＲ光谱和ＤＳＣ对交反应过程和交联聚合物的玻璃化转变温度进行研究。采用ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱对极化交联反应前后膜的取向及取向稳定性进行了研究。     

异氰酸酯交联的环氧树脂基二阶非线性光学聚合物

通过双酚A 二 (缩水甘油醚 )与苯胺的逐步聚合反应合成环氧树脂类先驱聚合物BPAN ,进一步通过先驱聚合物的后重氮偶合反应 ,制备了侧链带偶氮生色团的二阶非线性光学聚合物BPAN 1A NT .将BPAN 1A NT与适当量的异氰酸酯交联剂M2 0S混合 ,得到了双组分非线性光学聚合物体系BPAN 1A NT M2 0S .该体系在电场极化的同时可发生交联固化 ,极化后其二阶非线性光学系数高达 10 5 2pm v(λ =1 0 6 4 μm) ,同时还具有很好的极化偶极取向稳定性 ,2 0 0℃时的非线性光学系数仍可维持在初始的 80 %以上 .上述双组分非线性光学聚合物材料 (BPAN 1A NT M2 0S)同时具有高二阶非线性光学系数和高极化偶极取向稳定温度 ,可以预期 ,在聚合物电光调制器、光开关等器件中将有很好的应用前景 .     

多异氰酸酯交联型二阶非线性光学聚合物中的极化与松弛

通过４，４＇－硝基偶氮苯甘油单醚与六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲在电场下极化交联反应合成交联型二阶非线性光学聚合物。利用二次谐波和紫外可见吸收光谱对该聚合物的取向及松弛进行了研究。测试了二阶非线性极化率χ＾（２）、二阶非线性光学系数ｄ３３和电光系数λ３３，表明上述极化交联聚合物的ｄ３３在１０＾－８￣１０＾－７ｅｓｕ，在测试时间范围内基本不随时间而衰减。     

新型光交联互穿网络体系的合成与非线性光学性能

设计合成了侧链上接有肉桂酸酯基团功能化聚合物(E51-DO3-C)和侧链同时含有环氧基团和偶氮苯生色团的功能化低聚物(PPGF-DO3-50),这两种功能化聚合物可分别以环加成反应和阳离子光引发机制进行交联反应形成先交联IPN体系,研究了E51-DO3-C、PPGFDO3-50体系和光IPN体系的极化交联后材料的二阶非线性光学(NLO)性能。研究含DO3生色团的酚醛环氧甘油醚低聚体在BDS·2PF_6阳离子光引发下的光交联过程以及NLO性能,非线性光学系数d_(33)值稳定性较差。利用这两种体系的相容性,设计获得了复合物E51-DO3-C/PPGF-DO3-50,其d_(33)值稳定性有显著提高,室温下30天后d_(33)值保持初值的80％左右。     

光敏聚合物薄膜光化学性能及其诱导液晶分子取向性能的研究

本文采用动态紫外光谱法测试了含有香豆素光敏基团的聚合物薄膜的光化学性能,考察了不同曝光温度和曝光能量条件下的光敏聚合物的光化学性能,以及不同热处理条件下聚合物薄膜诱导液晶分子取向性能。研究结果表明:在曝光温度为130℃时,聚合物薄膜在最小曝光量下发生光化学反应后产生的光学各向异性ΔA达到最大,并且对应光反应程度DP在45%左右;当曝光能量为320mJ/cm~2和384mJ/cm~2、对应热处理温度为160℃时,聚合物薄膜诱导液晶分子取向所产生的各向异性ΔA和有序度参数S达到最大,分别为0.22和0.048。     

新型有机/无机聚合物网络的合成与二阶非线性光学

合成了含双官能团的生色团4’-(N,N-二羟乙基)氨基-4-硝基偶氮苯(DR19),采用溶胶-凝胶方法,通过"两端"交联设计合成了光学性能良好的二阶非线性新型有机/无机复合聚合物网络.经过极化交联后,其在室温和较高温度下均具有良好的二次谐波产生(SHG)稳定性,表明该交联聚合体系能形成致密的硅-氧网络,从而有效地抑制生色团分子的取向松弛.     

交联型非线性光学聚合物的合成

利用六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲与对硝基偶氮苯甘油单醚的电场极化交联反应合成交联型聚合物非线性光学材料．采用变温红外光谱、ＤＳＣ、紫外可见吸收光谱研究交联反应时间对非线性生色基团的取向及松弛的影响．     

可紫外光交联氟代聚芳醚的合成及性能研究

以丙酮酸、苯甲醚为原料合成了1,1-双(4-甲氧基苯基)(BMPE)乙烯单体,并通过去甲基反应得到了含可交联基团的二酚单体1,1-双(4-羟基苯基)乙烯(BHPE),并且用核磁共振、飞行质谱及元素分析表征了单体的结构,DSC测试了单体的熔点.并将BHPE与全氟联苯(DFBP)在氟化钾和氢化钙的催化作用低温下进行缩聚反应,得到了一种可紫外辐照交联的氟代聚芳醚.通过核磁共振证明了所合成的单体以及聚合物的结构,凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚合物的分子量.傅立叶变换红外光谱分析了聚合物紫外辐照下的交联反应.所合成的氟代聚芳醚在室温下可溶于氯仿、四氢呋喃等有机溶剂,紫外交联后不溶于任何有机溶剂.且合成的聚合物具有良好的热稳定性能(玻璃化转变温度为160℃,交联后的5%热失重为465℃).     

Diels-Alder反应可控制备交联等规聚丙烯

交联改性可以提升聚合物材料的机械性能、热稳定性及化学稳定性。 含有蒽基团的高质均分子量等规聚丙烯(iPP)可由配位共聚合反应制得,随后通过双官能的马来酰亚胺试剂与iPP中悬挂蒽基团间的Diels-Alder反应可以成功制备交联的iPP膜材料。 材料的交联度可以通过凝胶重量分析及膜红外分析得出,并由制备过程中交联剂的加入量有效地调控。 通过示差扫描量热仪(DSC)与广角X射线衍射仪(WAXD)表征发现,随交联度增加,交联改性限制了分子链的运动,iPP的结晶度逐渐降低、结晶能力逐渐下降。 对交联材料的动态热机械分析仪(DMA)测试表明,随交联度增加,iPP的损耗模量逐渐降低,材料韧性变差。 交联iPP的T_g逐渐升高,说明材料的耐热性得到提升。 由于交联形成了聚合物链间的交联网络,形成了更多受力点并且限制了聚合物链的自由移动,交联材料的拉伸强度随交联度的升高而增加,而断裂伸长率逐渐下降。     

一种新型二阶非线性光学功能分子及其交联聚氨酯材料的合成

合成了新型的含有偶氮和噻吩环的二阶非线性光学功能分子, 用红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱确定了其结构; 制备了含有该功能分子的两种交联型聚氨酯聚合物薄膜, 当测量波长为1 064 nm时,  用Marker条纹法测得的二阶非线性光学系数d33值分别为80.6 pm/V(发色团的数密度为0.91×1020 Molecules/cm3)和20.1 pm/V(发色团的数密度为2.21×1020 Molecules/cm3); 聚合物Ⅱ的取向热稳定性达到了152 ℃.     

氧化偶氮液晶二阶非线性光学聚合物的研究

将４－［对硝基苯基氧化偶氮苯基］甘油单醚与六亚四基二异氰酸酯的缩二脲进行电场极化交联反应，合成交联型非线性光学聚合物，并用ＦＴ－ＩＲ光谱和ＤＳＣ对交联反应过程进行了详细研究。利用紫外可见吸收光谱对膜极化前后的取向以及在室温和温下取向膜的稳定性进行了研究，并对极化膜的非线性光学系数ｄ３３了推算。     

带液晶侧基的交联二阶非线性光学聚合物的合成和极化

对硝基氧化偶氮苯缩水甘油醚（４）经酸碱开环反应合成得对硝基氧化偶氮苯甘油单醚（５）．ＤＳＣ和偏光显微镜结果表明这两种低分子化合物都能形成液晶相。将（５）与六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲进行电场极化交联反应，合成了交联型非线性光学聚合物，用交温ＦＴＩＲ和ＤＳＣ研究了交联反应过程。利用紫外可见吸收光谱研究了膜极化交联前后的取向及取向稳定性。     

氨基树脂交联型聚合物的合成及其取向松驰

用双羟基偶氮苯化合物与对苯二甲酰氯缩聚反应合成了端羟基偶氮苯低聚物，将其与丁醇醚化氨基树脂进行电场极化交联反尖合成交联型非线性光学聚合物。利用红外光谱和紫外可见吸收光谱分别对交联反应、电场极化取向稳定性进行了研究。     

侧链型二阶非线性光学聚(氨酯-酰亚胺)的极化和取向稳定性的研究

对一种新型含侧链二阶非线性光学基团的聚（氨酯－酰亚胺）材料的极化工艺进行了研究,通过对不同极化温度、极化电流、极化时间下的SHG相对强度的测定得到最佳极化工艺。利用序参数考察了极化膜在80℃和150℃下的取向稳定性,序参数在80℃经300h保持不变。     

新型双发色团固体激光染料薄膜的光稳定性研究

利用UV-Vis吸收光谱仪和光化学反应器研究了新型双发色团固体激光染料薄膜的光降解动力学.研究结果表明:双发色团固体激光染料薄膜的光褪色反应遵循假一级动力学衰减.在PRNAM系列共聚物(N-烯丙基-若丹明1、N-[(2-丙烯酸基)乙基]-1,8-萘酰亚胺和甲基丙烯酸甲酯的共聚物)中萘酰亚胺基团通过聚合物碳链与若丹明基团的氮原子相连;而在PRNM系列共聚物(若丹明1的烯丙基酯、N-[(2-丙烯酸基)乙基]-1,8-萘酰亚胺和甲基丙烯酸甲酯的共聚物)中则是与若丹明基团的酯基相连.PRNAM系列共聚物的光稳定性优于PRNM和PRM(若丹明1的烯丙基酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物)系列的光稳定性.     

新型螺环交联剂的合成及其交联聚合反应

合成了一种新型螺环环丙烯酸酯交联剂 ３，１１ 二亚甲基 ２，１０ 二酮 １，４，９，１２ 四氧二螺［４，２，４，２］十四烷（２）．在过氧化苯甲酰（ＢＰＯ）引发下，在苯溶液中进行了它与甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）的自由基聚合反应．得到的交联聚合物是具有螺环交联结构的聚甲基丙基酸甲酯．交联聚合物分别在酸性和碱性条件下水解．结果表明，此交联离聚物在酸碱条件下都很稳定，特别是在酸性条件下，具有极好的稳定性     

二阶非线性光学聚合物材料

非线性光学材料是一类具有很高实用价值的功能材料。综述了聚合物二阶非线性光学材料的研究、极化聚合物在实用化研究方面取得的新进展,介绍了提高极化聚合物生色团高温取向稳定性、设计合成光损失较小的生色团以及优化聚合物主体的新方法。