侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺薄膜的制备及其三阶非线性光学和光存储性能的研究

将 4,4 -二氨基三苯甲烷 ( DTM)单体与均苯四甲酸酐 ( PMDA)进行缩聚反应 ,再与对 -硝基苯基重氮氟硼酸盐进行重氮偶合反应 ,然后经酰亚胺化合成了侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺非线性光学材料( NLOPI) .通过红外光谱对产物进行了结构表征 .对产物的紫外 -可见吸收光谱研究发现 ,在 3 3 0和 490 nm处出现侧链偶氮苯发色团的特征吸收 .通过简并四波混频方法 ( DFWM)测定侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺薄膜的三阶非线性极化率χ( 3) =4.5 8× 1 0 - 1 8m2 / W.在 DFWM中 ,前向泵浦光 If 和探测光 Ip 是主要的写入光 ,而后向泵浦光 Ib 是主要的读出光 .

侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺的光致变色性能与非线性光学效应

利用对硝基苯基重氮氟硼酸盐和聚酰胺酸进行重氮偶合反应,再经过酰亚胺化反应,合成了侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺非线性光学材料(NLOPI)。在室温下测试了NLOPI的光敛变色性能,研究了激光作用时间和激光功率密度对光致变色性能的影响。研究发现,在波长为532 nm的YAG激光作用下,随着激光辐射时间的延长和激光功率密度的增大,NLOPI在360nm处的吸收增强,而在500 nm处的吸收减弱。采用单光束Z-扫描技术,系统地研究了 NLOPI三阶非线性光学特性。研究表明,侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺为自散焦介质,其非线性折射率n_2为-1.62×10^(-7)esu,非线性折射系数γ为-4.04×10^(14)m^2/W.非线性吸收系数β为3.98×10~8m/W,三阶光学非线性极化率χ^(3)为3.41×10^(-18)m^2/W。

5-位含偶氮苯功能基团的降冰片烯衍生物的合成及加成聚合

合成了5-位含偶氮苯功能基团的降冰片烯衍生物,并采用双-(β-酮萘胺)镍(Ⅱ)/B(C6F5)3催化剂体系在甲苯中对该单体进行了加成均聚合与共聚合,利用FT-IR、1HNMR、13C NMR、UV-Vis、GPC、TGA、DSC对合成的极性单体及聚合物进行了表征.结果表明:该单体及聚合物在300～400 nm范围均有较强的光学吸收;共聚物相对分子质量在4.78×104～5.15×104之间,均聚物相对分子质量在6.5×105～1.28×106之间;烷基链的引入使聚合物的玻璃化温度降低至在573K以下;两种聚合物的热稳定性良好,热分解温度在593K以上;共聚物的溶解性优于均聚物.

侧链含偶氮非线性光学活性基团的聚酰亚胺的合成与表征

为了提高材料的非线性光学性能和偶氮染料发色团的稳定性能,通过对-硝基苯基重氮氟硼酸盐的重氮偶合反应,合成了侧链含偶氮非线性光学活性基团的聚酰亚胺材料(NLOPI),并用红外光谱对其进行了结构表征.紫外-可见吸收光谱研究发现,在330nm和490nm处出现侧链偶氮苯发色团的特征吸收.X射线衍射图谱中的宽阔非晶包和透射电镜(TEM)非晶衍射环表明,NLOPI为非晶结构.TEM照片证明了聚合产物是均相体系.差示扫描量热分析研究表明,NLOPI的玻璃化转变温度高达297℃.热质量损失分析表明,400℃时材料只有5%的质量损失.实验结果表明,所合成的聚酰亚胺具有良好的取向稳定性和热稳定性能.