锗掺杂聚合物及其泡沫的制备与表征北大核心CSCD

采用稳定自由基聚合法合成了锗掺杂聚苯乙烯类聚合物,并利用聚合物溶液的热致相分离原理和冷冻干燥技术制备出具有多孔结构的锗掺杂泡沫材料。通过核磁共振氢谱、等离子体发射光谱及扫描电镜等测试手段表征了聚合物分子和泡沫结构。结果表明,聚合物分子具有极窄的分子量分布,锗掺杂原子分数为2．6％;泡沫具有多孔网络结构和薄片状骨架,骨架间的孔洞尺寸为1～10／zm,泡沫骨架随密度的降低趋于细化,孔洞变大。     

用于相位恢复和滤波的光折变材料光学特性

采用后重氮偶合法,合成了一种新型含咔唑类聚磷腈有机光折变材料。采用氢谱核磁共振法,红外光谱法,紫外-可见吸收光谱法,热重法和差示扫描量热法对该聚合物进行表征和分析,结果表明,该聚合物具有良好的热稳定性,在230℃开始分解,450℃时基本分解完全。UV-Vis表明波长在360nm与570nm之间的宽的吸收带是由于共轭长度的增加产生的,因此可以调整参加偶合反应的重氮盐比例,来控制偶氮生色团功能组分的接入含量。在未使用外加电场及事先极化的条件下对聚合物进行了二波耦合与四波混频实验,证明了聚合物的光折变特性。得到聚合物P-2和P-3的二波耦合增益系数分别为38cm-1和53.6cm-1,聚合物P-2和P-3的四波混频衍射效率分别为2.7%和8.1%。     

多孔PMP聚合物薄膜微结构控制

将二氧化硅(SiO2)微球为模板材料分散在聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)溶液中,通过对流自组装方法将其涂覆于基片上,经过热致相分离(TIPS)过程形成含SiO2微球模板的PMP薄膜,然后通过氢氟酸(HF)溶液腐蚀除去SiO2微球,获得了具有规则多孔结构的PMP聚合物薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)对含SiO2微球的PMP薄膜以及除去SiO2微球后的PMP多孔薄膜的微结构进行了表征。研究结果表明:SiO2微球在聚合物中呈有序排列,腐蚀除去SiO2微球后PMP薄膜有效复制了SiO2微球形成的有序结构,形成了有序多孔PMP薄膜。     

P（MMA—co—AA）乳液的制备及pH响应特性

以过硫酸钾(KPS)为引发剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,利用正相乳液聚合制备(甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸)共聚物(P(MMA-co-AA))乳液.通过测定聚合转化率和观察聚合过程稳定性,探讨了AA与MMA不同质量比时制备稳定的共聚物乳液的工艺条件;通过黏度法测定了乳液在不同pH时的相对黏度η,利用粒度分析仪分析了乳胶粒子在不同pH时的平均粒径和粒径分布.结果表明:AA含量较高时,控制聚合时间是得到稳定聚合物乳液的关键,当m(AA)/m(MMA)=12.5/100,65 ℃下反应120 min时,所制得的乳液稳定性最好.随着pH增大,乳液黏度先增大后降低;随着m(AA)/m(MMA)增加,制得的乳液pH敏感性增大;随着乳液从酸性(pH=5.17)变到碱性(pH=8.61),聚合物乳胶粒子平均粒径减小,粒径分布变窄.     

短脉冲激光打靶用溅射防护薄膜的光学性质

针对短脉冲激光打靶用溅射防护聚合物薄膜做了初步研究。研究了氟化乙丙共聚物(FEP)、全氟烷氧基共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物三种厚度均为25μm的聚合物薄膜的透过率,结果表明FEP薄膜在355nm处光透过率达93%,有望用于激光打靶的溅射防护。进一步对FEP聚合物薄膜的波前畸变、激光损伤阈值进行了研究,结果表明φ80mm的聚合物薄膜在632.8nm处的透射波前畸变的峰谷值(PV值)为波长的1.006倍;在采用输出波长355nm,脉冲宽度9.3ns的Nd:YAG激光为照射光源波长处,薄膜零损伤概率时的最高激光能量密度为10.35J/cm2,100%损伤概率时的最低激光能量密度为11.48J/cm2。     

金掺杂PMP泡沫的制备与表征

以聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)为泡沫骨架材料,金颗粒为掺杂材料,均四甲苯与萘为混合溶剂体系,通过热诱导倒相技术制备出金掺杂低密度聚合物泡沫。实验结果表明:在金含量不变的情况下,掺杂泡沫的实际密度与理论密度呈线性关系;在理论密度不变的情况下,掺杂泡沫的实际密度随掺杂质量分数的增加趋近于理论值;金实际掺杂质量分数低于理论掺杂质量分数;掺杂泡沫与纯PMP泡沫具有类似的孔洞结构,随掺杂质量分数的增加泡沫的孔洞直径分布变宽且网络骨架尺寸有变大的趋势。     

Z箍缩准球形负载用TAC气凝胶的制备与表征

以三醋酸纤维素(TAC)为原料,并利用模具成型与溶胶凝胶方法,成功制备了Z箍缩准球形负载用球形及椭球形超低密度TAC气凝胶靶材料。研究了TAC溶胶凝胶化过程中光透过率随温度的变化,确定了球形与椭球形TAC气凝胶模具成型最佳凝胶化温度控制范围。TAC气凝胶微结构的扫描电子显微镜表征结果表明,该气凝胶材料结构为20~40nm的纤维丝交错形成具有纳米孔洞的三维网络微结构;TAC气凝胶的热分析结果表明,TAC气凝胶的热分解性能与其原料接近,热分解起始温度约为320℃。目前该材料已成功应用于Z箍缩准球形负载物理实验中。     

Synthesis and characterization of Bi-functional photorefractive polymers with high molecular weight and low glass transition temperature

Carbazole-based bi-functional photorefractive polyacrylates were prepared via free radical polymerization and post-azo-coupling reaction. The structure of polymers was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) and proton nuclear magnetic resonance(1H-NMR) spectroscopy. The differential scanning calorimetry(DSC) and the thermal gravimetric analysis(TGA) were used to characterize the thermal property of polymers. The results indicate that though the glass transition temperature(Tg) of polymers increases with increasing the ratio of NLO groups, the polymers with different ratios of NLO groups still all show low glass transition temperatures around 60 °C, and good thermal stability, which are favorable to the practical application of these polymers. The gel permeation chromatographic(GPC) result indicates that these polymers all have high-molecular-weight which is favorable to the long term stability of the material. Further, these polymers have good solubility in chloroform solvent, and the solutions can easily be fabricated into optically transparent films. Gain coefficients of 75 cm-1, 185 cm-1 and 66 cm-1 can be observed at zero external electric field without any addition agent or pre-poling for polymers P-2, P-3 and P-4 respectively. The different contents of NLO groups result in the different properties of polymers P-2, P-3 and P-4.