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《二階非線性光學活性聚酰亞胺有機－無機雜化材料的合成與表征》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、二階非線性光學活性聚酰亞胺有機－無機雜化材料的合成與表征Vo1.232002年8月高等學?；瘜WCHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIESNO.81618～1621二階非線性光學活性聚酰亞胺有機一無機雜化材料的合成與表征潘曉霞,隋郁,徐宏杰,印杰,馬曉東,朱子康,王宗光(上海交通大學化學化工學院高分子材料研究所.上海200240)摘要通過溶膠一凝膠法制備了含二階非線性光學發(fā)色團分散紅19(DR19)的硅氧烷染料與聚酰亞胺有機一無機雜化材料.利用紅外光譜,紫外一可見光譜,SEM,DSC和TGA等手段對其進行了表征.雜化極
2、化后的序參數(shù)高達0.48.并具有優(yōu)良的極化取向穩(wěn)定性.423K下處理300h后.序參數(shù)仍能保持初始值的9o.雜化薄膜有較好的表面平整性.其斷面呈網(wǎng)絡結構.雜化材料的玻璃化轉變溫度(丁)為561K.比純聚酰亞胺的T(543K)高18K,表現(xiàn)出優(yōu)良的高溫熱穩(wěn)定性.其5熱失重溫度為691K,10熱失重溫度為758K.關鍵詞有機一無機雜化材料;聚酰亞胺;二階非線性光學中圖分類號0631.24文獻標識碼A文章編號0251-0790(2002)08—1618一o4近年來,聚合物基二階非線性光學(NLO)材料在光信號處理,光通信和光存儲等領域的應用越來越引起廣
3、泛注意E].但要實現(xiàn)器件實用化,材料在具有高光學非線性的同時還要具備偶極取向的高溫穩(wěn)定性.聚酰亞胺(PI)以其優(yōu)異的電性能,機械性能和良好的穩(wěn)定性等特點而脫穎而出,成為NLO領域中研究的熱門材料E.從發(fā)色團分子與高分子主體骨架的位置結構特點來看,聚酰亞胺非線性光學材料可大致分為摻雜型和側鏈型兩種.摻雜型存在相分離及熱不穩(wěn)定等缺點,限制了材料的宏觀二階非線性光學系數(shù);側鏈型是將發(fā)色團作為側基連接到聚合物鏈上,可以大大提高發(fā)色團密度而不易形成結晶或發(fā)生相分離現(xiàn)象,但合成步驟繁瑣,且制備過程中發(fā)色團必須經(jīng)歷較苛刻的反應條件.極化聚合物NLO材料的許多缺
4、陷,如高溫不穩(wěn)定性,高光學損失,差的表面品質(zhì)等卻正是無機NLO材料的優(yōu)勢所在.因此,合成兼?zhèn)溆袡C材料的高NLO活性和無機材料的熱穩(wěn)定性,優(yōu)良的光學品質(zhì)的有機/無機復合NLO材料較有意義E.運用溶膠一凝膠(Sol—Ge1)法制備有機一無機復合NLO材料可將三維無機網(wǎng)絡引入NI()體系,有利于限制發(fā)色團的極化松弛E引.由于聚酰亞胺(PI)/無機網(wǎng)絡型NLO材料中的PI,尤其是芳香族PI的優(yōu)點,使體系的丁提高,減少極化松弛現(xiàn)象,熱穩(wěn)定性好,且比傳統(tǒng)的有機一無機雜化材料有更好的成膜加工性,減少材料的龜裂,非常適合作為NLO材料的有機主體.我們將由4,4一
5、二氨基一3,3一二甲基二苯甲烷(MMDA)和二苯酮3,3,4,4一四酸二酐(BTDA)合成的聚酰亞胺(PI),通過溶膠一凝膠法制備了含染料分散紅19(DR19)和正硅酸乙酯(TEOS)的硅氧烷染料(DTD)與聚酰亞胺(PI)的有機一無機雜化聚合物DTD/PI,并對其進行了結構表征及性能測試.1實驗部分1.1試劑及儀器4一Ⅳ,Ⅳ一二羥基乙基一4一硝基偶氮苯(DR19)購自Aldrich,直接使用;正硅酸乙酯(TEOS,C.P.級,五聯(lián)化工廠),直接使用;Ⅳ一甲基一2一吡咯烷酮(NMP,A.R.級,上海建信化工有限公司),用前經(jīng)分子篩脫水;二苯酮3,
6、3,4,4一四酸二酐(BTDA)由二苯酮一3,3,4,4一四甲酸(工業(yè)級,北京焦化廠)收稿口期:2001—05—30.基金項目:上海市科學委員會和"高等學校骨干教師資助計劃"經(jīng)費(批準號:O11661084)資助.聯(lián)系人簡介:印杰(1964年出生),男,博:量=,教授,博士生導師,從事功能高分子領域的研究工作潘曉霞等:二階非線性光學活性聚酰亞胺有機一無機雜化材料的合成與表征在過量的乙酸酐中回流2h脫水得到;4,4一二氨基一3,3一二甲基二苯甲烷(MMDA)按文獻E63方法制備;三乙胺(A.R.級,上海試劑三廠)直接使用;乙酸和乙酸酐(A.R.級,
7、上海試劑一廠)直接使用.PerkinElmerParagon1000紅外分光光度計;PerkinElmerLambda20紫外一可見分光光度計;El本日立公司s一2150型掃描電鏡;PerkinElmerPyrisIDSC儀,N!氣保護,升溫速度為20C/min;PerkinElmerTGA7,N2氣保護,升溫速度20C/min.i.2聚酰亞胺基體(PI)的合成將9.040g(0.04mo1)MMDA溶解于130mL無水NMP中,完全溶解后加入等摩爾(0.04mol,12.880g)BTDA,在冰浴中繼續(xù)攪拌反應4h,得聚酰胺酸(PAA)溶液.室
8、溫下進行化學亞胺化:加入0.36mol乙酸酐和0.09mol三乙胺[,z(二胺):,z(三乙胺):,z(乙酸酐)一4:9:36-1作為脫
