PMMA-SiO-,2--CdS納米復(fù)合二階非線(xiàn)性光學(xué)材料的研究.pdf

1、溶膠．凝膠法以其溫和的反應(yīng)條件，尤其是低的反應(yīng)溫度成為有機(jī)一無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料制備的最有效的方法。S01．gel技術(shù)應(yīng)用于二階NLO材料，通過(guò)生色團(tuán)的功能化使其鍵合于有機(jī)／無(wú)機(jī)復(fù)合材料母體，制得有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合NLO材料。這種有機(jī)．無(wú)機(jī)復(fù)合NLO材料可以解決主客體間的相容性問(wèn)題，提高材料中№O生色團(tuán)含量，而且可以抑制生色團(tuán)客體的結(jié)晶趨勢(shì)，改善材料的光學(xué)透明性，同時(shí)可進(jìn)一步克服有機(jī)生色團(tuán)的極化松弛。本課題通過(guò)溶膠-凝膠原位聚合法制備綜合性能優(yōu)

2、異的聚合物／無(wú)機(jī)納米復(fù)合二階非線(xiàn)性光學(xué)材料。主要工作如下： 1．采用乙烯基三乙氧基硅烷(WD．20)作為偶聯(lián)劑，通過(guò)溶膠．凝膠法合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)／二氧化硅(Si02)納米復(fù)合材料，采用紫外一可見(jiàn)光譜、紅外光譜、掃描電子顯微鏡和熱機(jī)械分析等研究了材料的結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明WD．20的加入對(duì)納米復(fù)合材料透明性、耐熱性能和微觀(guān)形態(tài)結(jié)構(gòu)有較大影響，隨著WD．20用量增加，納米復(fù)合材料透明性增加，Si02分散相尺寸變小，

3、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度增加。當(dāng)WD一20與TEOS之比為0．2時(shí)，所制備的納米復(fù)合材料的溶膠分?jǐn)?shù)為6％、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為250℃以上、可見(jiàn)光透過(guò)率在80％以上、Si02分散相尺寸小于100nm。 2．以丙烯酸一p-羥乙酯(p-HEA)為交聯(lián)劑，采用溶膠一凝膠工藝制備了透明的PMMA/Si02納米復(fù)合材料，通過(guò)IR、TMA、TG和溶膠分?jǐn)?shù)等研究了材料的結(jié)構(gòu)和性能，結(jié)果表明復(fù)合材料中存在Si．O．C共價(jià)鍵，熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于有機(jī)玻璃，玻璃化轉(zhuǎn)

4、變溫度為250℃以上，兼?zhèn)溆袡C(jī)玻璃和無(wú)機(jī)玻璃的性能優(yōu)勢(shì)。 3．以丫一縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH一560)為偶聯(lián)劑，用溶膠．凝膠法合成了含4．(4’一對(duì)硝基偶氮苯)．3．氨基一苯胺(DAB)生色團(tuán)的鍵合型有機(jī)／無(wú)機(jī)復(fù)合非線(xiàn)性光學(xué)材料。以摻雜的方式加入表面用AOT修飾的納米CdS微粒后，在160℃、60∞V條件下經(jīng)電暈電場(chǎng)極化后薄膜吸光度下降程度較大，只含DABASD的聚合物膜極化后序參數(shù)φ值為0．278，二階非線(xiàn)性光學(xué)系數(shù)

5、(d33)為7．784xlO-9esu，含CdS/DABASD的聚合物膜極化后序參數(shù)φ值為O．375，二階非線(xiàn)性光學(xué)系數(shù)(d33)值為7．556×lO-7esu。在150℃、7∞OV條件下經(jīng)電暈電場(chǎng)極化lh后二階非線(xiàn)性光學(xué)系數(shù)(d33)達(dá)8．638×10-7esu。在這種有機(jī)生色團(tuán)與無(wú)機(jī)玻璃鍵合形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，無(wú)機(jī)玻璃的剛性三維結(jié)構(gòu)能有效抑制NLO生色團(tuán)的極化松弛，去極化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合材料的非線(xiàn)性光學(xué)性能的常溫穩(wěn)定性好，在1∞