聚酰亚胺基偶氮聚合物的合成及热光性能的研究.pdf

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1、19022006年第12期(37)卷聚酰亚胺基偶氮聚合物的合成及热光性能的研究。邱凤仙1杨冬亚1曹国荣2蒋艳1韦华1周钰明3刘举正3张旭苹4(1.江苏大学化学化工学院9江苏镇江21201352.江苏大学理学院9江苏镇江21201353.东南大学化学化工学院9江苏南京21009654.南京大学光通信工程研究中心9江苏南京210093)摘要!44-二胺基二苯醚<44-0DA>44-<六聚合物来说9其热光效应为负折射率效应9即随温度的氟异丙基>-苯二酸酐<6FDA>和分散红1合成了升高9材料的折射率下降9大小用热

2、光系数来量度9一可制作光波导器件的聚酰亚胺基偶氮聚合物;采用示般的有机聚合物的热光系数在(-1-3)>10-4/差扫描量~热失重分析等方法对该聚合[5]之间9是二氧化硅材料的10倍9所以研究开发具有物的热稳定性进行了表征示差扫描量热和热失重分大的热光系数的有机聚合物材料对于研制具有优异性析结果显示该聚合物的玻璃化转变温度为[6]g能的光开关材料有着十分重要的意义本实验合成2235%的热失重温度为282表明具有非常好的了可制作光波导器件的聚酰亚胺基偶氮聚合物5对聚热稳定性测定了材料在复合光和5

3、77nm单波长光酰亚胺的结构和热稳定性进行了表征9进行了有关热照射下该的折射率<>和热光系数;通过热光光性能的研究系数的测量计算了聚合物的介电常数~介电热光2实验系数~体积热膨胀系数和值制得BB的聚合物材料在复合光下的热光系数值为2.1主要实验试剂和性能测试<-2.1464-3.8857>>10-4/体积热膨胀系数变494-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)和49化率为<2.137.44>>10-7/;在577nm单B4-二胺基二苯醚(494-0

4、DA)9日本TCI公司5分散红波长光照射下的热光系数值为-3.8445>1(DR1)9美国Aldrich公司红外光谱测量采用美国-4/体积热膨胀系数变化率为7.81>10BNicolet公司的ATAVAR360型傅立叶变换红外分析-7/表明该聚合物在低驱动功率的新型数字热光10测试仪(KBr压片法)聚合物的热稳定性采用德国开关~光通信器件等领域具有潜在的应用前景NETZSCHSTA449C型在N2保护下进行测试紫关键词!偶氮聚合物"热光系数"体积膨胀系数外光谱采用ShimadzuUV-240型

5、紫外可见分光光度中图分类号!0631文献标识码!A计文章编号!1001-9731#2006$12-1902-042.2聚合物的制备将494-二胺基二苯醚(494-0DA)(1.0012g)溶1引言解于30ml的DMF溶液中9完全溶解后加至等摩尔的近几年来在利用热光效应制作的光开关器件研究494-(六氟异丙基)-苯二酸酐(6FDA)(2.2212g)的上取得了不少进展和重大成果热光开关主要有两种30ml的DMF溶液中9混合后加入蒸馏烧瓶中9用类型I数字型光开关和干涉型光开关这两种光开关10mlDMF洗涤烧杯9于室温下在

6、N2环境中电磁搅拌都是在介质材料(如玻璃或硅基片)上先做上波导结1h9生成聚酰胺酸(PAA)溶液9将溶于20mlDMF溶构9然后9再在波导上蒸镀金属薄膜加热器光信号的液中的分散红1(DR1)(1.57g)加入上述聚酰胺酸溶液交换由分布于聚合体堆中的薄膜加热元件控制当电中9于室温下搅拌3h后9在160左右加热搅拌3h9进流通过加热器时9金属薄膜通电发热9改变了波导分支行热亚胺化9然后将得到的产物烘干9得深红色聚酰亚区域内的热量分布9导致其下面的波导的折射率发生胺基偶氮聚合物(见图1)变化9这样就可将关耦合从主波导引导至

7、目的分支波2.3聚合物折射率的测定导9从而实现光的开关动作干涉型主要有定向耦合将所合成的聚酰亚胺用1-甲基-2-吡咯烷酮器型~干涉型(MZI)等基于干涉机理的光开关9而数字(NMP)溶解9配制成质量分数分别为1%~3%~5%和型包括数字型光开关D0S型~全内反射型(TIR)等无7%的溶液9测定复合光下其在不同温度下的折射率5[14]周期性状态过程的光开关以质量分数分别为0.2%的溶液9测定在577nm波长对热光光开关而言9材料的热光系数是重要的参处其在不同温度下的折射率数9它主要影响光开关驱动功率和响应速度就有机。基

8、金项目!国家自然科学基金资助项目(50377005960277020)5江苏省高校自然科学基金资助项目(05KJB150016)5江苏大学高级人才基金资助项目(06JDG015)收到初稿日期!2006-06-28收到修改稿日期!2006-09-26通讯作者!邱凤仙作者简介!邱凤仙(1965-)9女9江苏丹阳人9副教授9博士9主要从事材料物理与化