【碩士】旋光偶氮聚氨酯材料的合成及熱光性能研究

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　　【碩士】旋光偶氮聚氨酯材料的合成及熱光性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：江蘇大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　隨著信息時代的到來，高速光通信，光計(jì)算，光信息處理等領(lǐng)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(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。偶氮聚合物最重要的功能之一就是偶氮基團(tuán)的光致順反異構(gòu)效應(yīng)，在通常條件下，偶氮聚合物的順式結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，分子大多是處于反式異構(gòu)體狀態(tài)，在某一頻率的光照射下，反式偶氮分子可以轉(zhuǎn)變?yōu)轫樖浇Y(jié)構(gòu)，順式結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變?yōu)榉词浇Y(jié)構(gòu)。近年來，聚合物弱光全光開關(guān)材料成為了研究的熱點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)良好的全光開關(guān)效應(yīng)，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(tuán)分子上引入推拉電子基團(tuán)上實(shí)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(shí)現(xiàn)其中心不對稱性?！　? 本文采用重氮偶合反應(yīng)設(shè)計(jì)合成了含有手性單元和推拉電子基團(tuán)的的偶氮生色團(tuán)分子，進(jìn)一步制備偶氮聚氨酯類聚合物，并對合成的聚氨酯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，測定了其熔點(diǎn)、旋光度、溶解性等物理性質(zhì)，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(cè)鏈含有偶氮基團(tuán)的聚氨酯，并對合成的聚氨酯進(jìn)行紅外、紫外、DSC分析。DSC分析表明，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，具有較好的熱穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)還測定了聚氨酯材料在復(fù)合光光照射下的折射率(門)和熱光系數(shù)(dn／dT)，通過熱光系數(shù)的測量，計(jì)算了聚合物的介電常數(shù)(s)、介電熱光系數(shù)(de／dT)、體積熱膨脹系數(shù)(勵和(dfl／dT)值?！　? (2)采用重氮一偶合反應(yīng)方法，合成了一種新的含偶氮基團(tuán)的非線性生色團(tuán)有機(jī)分子。接著與手性試劑L(．)．酒石酸、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)$1J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(zhuǎn)變溫度較高，熱穩(wěn)定性較好。采用衰減全反射(ATR)技術(shù)測定了聚合物材料薄膜在650nm波長和不同溫度處的折射率@)，通過計(jì)算得出材料的熱光系數(shù)(dn／dT)，進(jìn)一步研究了材料的介電常數(shù)在相應(yīng)溫度范圍的變化(de／dT)，結(jié)果表明，該聚合物材料對研制新型數(shù)字熱光開關(guān)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(+)一0甲基芐胺基芐胺為原料，采用重氮一偶合反應(yīng)方法，合成了一種新型含有手性單元的偶氮非線性生色團(tuán)有機(jī)分子。以生色分子、另一手性試劑L一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進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，并測試聚合物材料的物理性能。采用衰減全反射(ATR)技術(shù)測定了聚合物材料薄膜在650nm波長和不同溫度處的折射率(刀)，得到熱光系數(shù)(dn／dT)和材料的介電常數(shù)在相應(yīng)溫度范圍的變化(de／dT)?！　?

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