【硕士】旋光偶氮聚氨酯材料的合成及热光性能研究

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内容简介

　　【硕士】旋光偶氮聚氨酯材料的合成及热光性能研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：江苏大学　　学位年度：2010　　 随着信息时代的到来，高速光通信，光计算，光信息处理等领域都取得了飞速发展，偶氮类聚合物作为一种新型的光电功能材料，在光电子通信和信息处理等领域具有广泛的应用前景。偶氮聚合物最重要的功能之一就是偶氮基团的光致顺反异构效应，在通常条件下，偶氮聚合物的顺式结构不稳定，分子大多是处于反式异构体状态，在某一频率的光照射下，反式偶氮分子可以转变为顺式结构，顺式结构的分子不稳定，可以通过另一频率的光照射或者加热等方法，转变为反式结构。近年来，聚合物弱光全光开关材料成为了研究的热点，要实现良好的全光开关效应，材料必须具备良好的非线性性能，这就要求材料具有良好的中心不对称性。在微观的尺度上，可以通过在生色团分子上引入推拉电子基团上实现其中心不对称性；在宏观尺度上，可以通过引入手性单元来实现其中心不对称性。　　 本文采用重氮偶合反应设计合成了含有手性单元和推拉电子基团的的偶氮生色团分子，进一步制备偶氮聚氨酯类聚合物，并对合成的聚氨酯的结构进行了表征，测定了其熔点、旋光度、溶解性等物理性质，同时研究了聚氨酯的热稳定性及其热光性能。　　 (1)合成了TDI型侧链含有偶氮基团的聚氨酯，并对合成的聚氨酯进行红外、紫外、DSC分析。DSC分析表明，其玻璃化转变温度较高，具有较好的热稳定性。实验还测定了聚氨酯材料在复合光光照射下的折射率(门)和热光系数(dn／dT)，通过热光系数的测量，计算了聚合物的介电常数(s)、介电热光系数(de／dT)、体积热膨胀系数(励和(dfl／dT)值。　　 (2)采用重氮一偶合反应方法，合成了一种新的含偶氮基团的非线性生色团有机分子。接着与手性试剂L(．)．酒石酸、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)$1J备含手性单元的偶氮苯聚氨酯。DSC分析表明该类聚合物材料玻璃化转变温度较高，热稳定性较好。采用衰减全反射(ATR)技术测定了聚合物材料薄膜在650nm波长和不同温度处的折射率@)，通过计算得出材料的热光系数(dn／dT)，进一步研究了材料的介电常数在相应温度范围的变化(de／dT)，结果表明，该聚合物材料对研制新型数字热光开关材料具有一定的意义。　　 (3)以对硝基苯胺、亚硝酸钠和手性试剂R(+)一0甲基苄胺基苄胺为原料，采用重氮一偶合反应方法，合成了一种新型含有手性单元的偶氮非线性生色团有机分子。以生色分子、另一手性试剂L一酒石酸和甲苯二异氰酸酯(TDI)／异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单　　体，制备了新型旋光偶氮聚氨酯。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(uv-vis)等分析手段对聚合物进行了结构表征，并测试聚合物材料的物理性能。采用衰减全反射(ATR)技术测定了聚合物材料薄膜在650nm波长和不同温度处的折射率(刀)，得到热光系数(dn／dT)和材料的介电常数在相应温度范围的变化(de／dT)。　　

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