线性和非线性聚合物的相分离

分子共混物从20世纪60年代开始,引起很多科学家的兴趣.加工过程中,聚合物相分离过程中的热力学和动力学起了重要的作用,赋予了共混物一定的形貌,提供了很多人们需要的功能.关于聚合物的相分离问题,近年来无论在实验还是在理论上都得到了很大的发展.聚合物相分离的热力学是以Flory-Huggins的平均场理论为基础,动力学以CHC(Cahn-Hilliard-Cook)的线性理论为基础.在本文中,我们对亚稳相分离SD(Spinodal Decomposition)的热力学和动力学都进行了考察.描述了测量二元共混物的浓度涨落的静态散射实验,给出了在二元共混物体系的SD的近期理论计算.首先,从普适的Langevin方程推导CHC理论,从而给出CHC的唯象的平均场理论的微观图象.然后介绍模式耦合计算,从而将SD理论扩展到非线性区域.通过将短期SD分解与高分子共混物的对比揭示了定量计算的本质.最后,讨论了一些近年来在剪切场下相行为的研究以及该领域可能的发展方向.

非线性光学聚合物材料的研究进展

非线性光学聚合物是新型的具有很高实用价值的功能材料 ,在光电子信息领域具有广阔的应用前景。文中简要介绍了非线性光学理论和极化原理 ,综述了非线性光学聚合物材料的研究现状及进展 ,着重阐述了掺杂型、侧主链型、交联型及共轭型等非线性光学聚合物的结构与性能 ,展望了今后的研究方向。

非线性光学聚合物材料

在简述非线性光学原理的基础上,指出了非线性光学聚合物材料的应用优势。以二阶极化聚合物为重点,综述了非线性光学聚合物的进展。

二阶非线性光学聚合物材料的最新研究进展

随着激光技术与光纤通信技术的蓬勃发展 ,迫切要求提高非线性光学极化聚合物的性能 ,以满足器件化的要求 ,这就需要从分子设计和极化方法等方面进行研究和优化。本文以聚合物主链结构为线索 ,以非线性光学性能为依据 ,介绍了二阶非线性光学聚合物的最新研究进展 。

二阶非线性光学聚合物材料研究进展

在介绍非线性光学效应和聚合物极化原理的基础上，综述了非线性光学聚合物材料的研究进展。

高性能二阶非线性光学聚合物材料的研究进展

从材料的结构特点出发综述了国内外近几年对具有高性能的非线性光学(Nonlinear optical NLO),聚合物的研究进展,总结了研究工作最为关注的几种高聚物体系。

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 .

纤维素衍生物基非线性光学聚合物膜

以二乙酸纤维素为基础聚合物,三羟甲基三聚氰胺(TMM)或六羟甲基三聚氰胺(HMM)为交联剂,制得含正离子生色团的二阶非线性光学聚合物.结果表明,以HMM为交联剂制得的非线性光学聚合物的驰豫行为强于采用TMM者,这与小分子物质的存在及HMM的自缩合能力较强有关.

含苯并噻唑偶氮发色侧基的两种非线性光学高分子

含苯并噻唑偶氮发色侧基的两种非线性光学高分子刘志红，过俊石，谢洪泉（华中理工大学化学系武汉４３００７４）关键词苯并噻唑，聚氨酯，聚丙烯酸酯，非线性光学聚合物用于集成光学光波导电光调制器件的非线性光学聚合物要求具有大的电光系数、高透明性、良好的加工性能...

二阶非线性光学高分子材料的研究进展

在简述二阶非线性光学 (NLO)聚合物特性的基础上 ,论述了二阶NLO聚合物材料的进展状况。阐述了电场极化取向、取向松弛及几种极化聚合物类型 ,包括主—客型、发色团侧基线型聚合物、交联NLO聚合物及互穿网络NLO聚合物等的技术进展 ,并对作者近年来在研究二阶NLO聚合物方面的工作做了介绍。

含不同发色团聚氨酯的二阶非线性光学性质

合成了含不同分子超极化系数(β)的发色团作为侧基的4种聚氨酯,研究了它们的二阶非线性光学(NLO)性质。由甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)分别与含偶氮苯(分散红DR-19)、偶氮苯并噻唑或双偶氮苯化合物反应,制备了U-1,U-3,U-4;U-2则通过六亚甲基-1,6-二异氰酸酯与DR-19反应而得。通过旋转涂膜及加热电晕极化制得透明极化聚氨酯薄膜。经DSC删定,试样玻璃化转变温度(Tg)依下列顺序递减:U-2,U-1或U-4,U-3。所有极化聚氨酯膜的二阶非线性光学系数(X2)达到10-7esu,并按以下顺序递减:U-4,U-3,U-2,U-1。这主要依赖于发色团的β,发色团的β愈高,聚氨酯的X2愈大。NLO性质的稳定性随聚氨酯的Tg提高而增加。U-2极化膜的稳定性最好,在120℃经400h,序参数可保持98%。

掺Nd^(3+)光学聚合物波导管

高速光内联的重要性刺激了聚合物电光器件的研究。学者们发现非线性光学聚合物的微波折射指数与光折射指数十分相近,这使得微波和光波的位相匹配成为可能。光学聚合物波导管制作技术的改进也是由于稀土才得以实现的,这是因为稀土离子有2个未填满的外壳层5s和5p,所以它可以作为很好的光放大介质,而4f内壳层亚稳跃迁辐射的波长不受基质的影响。

有机及聚合物非线性光学材料

本文在简述了非线性光学基本原理的基础上,综述了有机波长变换材料、二阶极化聚合物和三阶共轭聚合物非线性光学材料研究方面的一些新进展,提出了尚待解决的若干基础问题,并对本领域研究工作做了展望。

含三氰乙烯基强吸电子基团的环氧树脂基非线性光学聚合物的合成

非线性光学聚合物材料及其在聚合物电光调制器中的应用是目前国内外研究的前沿。环氧树脂类聚合物具有很好的成膜性及可化学交联性能,是一类非常好的非线性光学聚合物的基体材料。本论文从分子设计的角度出发,将含三氰乙烯基强吸电子取代基及噻吩芳杂环共轭结构非线性光学生色团成功引入环氧树脂类聚合物,并在生色团侧基上引入甲基取代基。结果表明,苯胺残基中侧位甲基取代基对于先驱聚合物的亲电取代反应程度及最后聚合物的紫外-可见光最大吸收波长均有一定的影响,对于没有侧甲基的BP-TA-TC和一个侧甲基取代基的BP-3-TA-TC其官能化度均可以达到80%以上,而对于含两个甲基取代的BP-3,5-TA-TC先驱聚合物其官能化度则相对较低(低于10%)。随着甲基取代数目的增多,最后非线性光学聚合物的最大吸收波长也有不同程度的蓝移。

基于二维光子晶体的光控分光比可调Y型太赫兹波分束器

在完整的二维三角晶格硅光子晶体中,引入线缺陷和非线性聚合物材料的点缺陷,利用线缺陷模和点缺陷模的耦合作用和非线性聚合物材料的三阶非线性克尔效应,提出了一种基于二维光子晶体的光控分光比可调Y型太赫兹波分束器。采用平面波展开法(PWM)和时域有限差分法(FDTD),对分光比可调的太赫兹波分束器性能进行了研究。研究结果表明,通过改变控制光的光强,可实现两输出端口分光比可调的Y型太赫兹波分束器。此分束器可实现特定波长的太赫兹波分光,透射率达到98%以上,附加损耗低于0.087 dB,响应时间达到ps量级。该分光比可调的分束器将在未来太赫兹波通信中具有广阔的应用前景。

二阶非线性光学聚酰亚胺的合成及性能

以1,2,4-苯三酸酐(TMA)、间氨基苯甲酸(ABA)为原料,经溶液聚合、化学亚胺化后,得到双羟基封端的聚酰亚胺(Ⅱ),使其与分散红19(DR-19)发生酯化反应,制备了一种侧链上含DR-19结构的聚酰亚胺非线性光学材料。该聚合物的玻璃化温度(Tg)为155℃,耐热温度超过285℃,在室温下放置7 d序列参数能保持初值的97.5%,具有良好的耐热性能与取向稳定性。

有机聚合物薄膜激光诱导相位孔衍射的实验和理论

实验发现当一束较强的抽运激光 (5 2 6nm)与一束较弱的探测激光 (6 32 8nm)相交通过非线性介质薄膜 (聚吡咯甲烯 /聚乙烯醇薄膜 )时 ,在探测光束的远场产生了中心为亮斑 ,近场中心为暗斑的多个同心衍射环 .从菲涅耳 基尔霍夫衍射积分公式出发 ,理论分析了产生这种现象的原因是抽运光在非线性介质中诱导的相位孔对探测光的衍射效应 .通过数值积分 ,计算结果与实验结果符合 .

基于掺杂型不饱和聚酯的可调谐F-P腔的研究

将分散红 1(DR1)掺杂的不饱和聚酯(UP)树脂充入F- P腔中,在极化的同时进行热交联,制得了具有一定电光效应的非线性光学不饱和聚酯。研究了温度、引发剂和分散红 1 的含量对不饱和聚酯凝胶和固化时间的影响。随着分散红 DR1 含量的增加,体系的凝胶时间减少,固化时间增加,当 DR1 量>5%时,凝胶时间很短而固化时间却很长,已不适宜进行极化。随着树脂中过氧化苯甲酰(BPO)加入量的增加或温度的升高,体系的凝胶和固化时间缩短。将其制成器件后,发现其电光系数衰减性能与文献报道的掺杂型光交联不饱和聚酯和某些柔性主链的侧链型 NLO聚合物相当,而比PMMA/DR1掺杂体系的衰减小得多,其光损耗基本能满足器件化的需要,而其器件制作工艺性能大大改进,明显优于传统的旋涂法。极化后整个F- P腔的光损耗为 5dB,电光系数 r33 为 9pm/V,最大衰减量为 52%。此类材料和极化方法适合于制作可调谐F- P腔型光开关。

智能高分子材料

智能高分子材料是一种刺激－响应型聚合物或称环境敏感聚合物，已成为功能高分子研究的前沿领域，本文对一些有代表性的智能高分子材料的发展，机理及应用作了简单的综述。

电晕极化智能程控系统

为非线性聚合物电光材料及调制器项目 ,研究开发了电晕极化智能系统。系统对使用的商品化电源、温度控制器作了相应的改造 ,研制了接口电路 ,用四次多项式校正输入 /输出信号的非线性 ,用VB的时间控件设计极化时间控制程序 ,用基于面向事件的VB开发软件 ,设计了可视化界面 ,以电子表格方式设置、增删实验参数 ,以表格、图形方式显示、存档、再现、打印实验数据。实现了电晕极化时间、温度和高电场的全自动实时控制。