高性能二阶非线性光学聚合物材料的研究进展
关春秀!李丽清!张爱清!陈栋华
!中南民族大学化学与生命科学学院"湖北武汉!"##$!#
!!摘!要"从材料的结构特点出发综述了国内外近几年对具有高性能的非线性光学!%&’()’*+,&-.)/+(%01#"聚合物的研究进展"总结了研究工作最为关注的几种高聚物体系$
关键词"二阶非线性光学聚合物%热稳定性%极化聚合物%生色团
中图分类号"12"345!文献标识码"6文章编号"3##!7#!#!#5##"$#!7###37#"
!!5#世纪$#年代末!8#年代初"极化聚合物概念的提出开辟了二阶非线性光学材料研究的全新领域"其基本原理是#将具有大的微观一阶超极化率的有机分子$又称生色团%通过掺杂或化学键合在聚合物之中"然后将聚合物薄膜升温至其玻璃化温度附近"并加以强直流电场"使生色团取向"实现非中心对称"然后在保持电场的情况下降温以冻结取向"经此处理后的聚合物称为极化聚合物"一般都能表现出宏观上的二阶非线性光学效应&3’(
!!主客体型
这是最早研究的一类极化聚合物"通过将非线性光学$%&’()’*+,&-.)/+("%01%系数较高的有机分子和聚合物进行混合"可以形成主)客体系%01材料(由于有机分子含量相对较少"故又称为掺杂型%01聚合物材料(
最早的掺杂体系是3985年文献报道的染料:6%;和液晶共聚物"掺质量分数为5<的:6%;测得了!$5%为"=3#79*>?&5’(3995年@+((*A等人&"’制备了以聚酰亚胺0B55##为主体!分散红为客体的掺杂型聚酰亚胺C D(此后利用掺杂型C D制得了第一个全C D的E+/FG*F’H*,干涉仪"并用蒸镀沉积法制得了非线性的掺杂型C D膜&!’(
文献&I’报道了利用介电松弛光谱来研究铁电侧链液晶高聚物$J0K C%与%01染料的主客体混合物体系的介电松弛行为(以及这类%01活性主客体材料的热动力学行为和分子周围环境之间的关系(利用差示扫描量热法$:;K%!测定光学偏光显微镜术!L射线衍射法测定了这些主客体物质的液晶$0K%相(%01染料的掺杂程度低于3#<时没有相的变化(
M&’N O P&0**等人&2’将非线性光学的芳基氧化膦和聚羟基苯乙烯制成了主客体系并证实了该体系有二
阶非线性光学性能(这些%01活性氨基氧化膦和高聚物基体在!##’Q下都具有光透性以及良好的热稳定性$!
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%(
"!侧链型
%01生色分子作为侧链接到聚合物链上"可以实现高浓度非线性光学基团接枝"大多数情况下"含有相
同浓度的生色基团的侧链型聚合物体系!
#
明显高于主客体体系"从而减缓了生色分子的极化取向弛豫( 5S3!聚酰亚胺类
399I年"D T E公司采用先合成非线性光学生色团功能化了的二胺单体"然后再和二酐单体聚合"制出了可承受数小时"I#R高温的侧链型聚酰亚胺非线性光学材料"大大改善了光学特性的稳定性&$’(
E+,*>.)’K等人&8’进行了含分散红3$:M3%基团的新型侧链聚酰亚胺的合成及表征(将该侧链高聚物的;P U信号的热稳定性与:M3掺杂的高聚物作了比较"发现改性聚酰亚胺在3##R;P U强度的衰减比掺杂体系的强度的衰减要慢(
中国科学院感光化学研究所和南开大学化学系合作报道了8种含偶氮类非线性光学活性侧基的聚酰亚胺材料的合成与表征(由于采用了合成新路线"聚合物中的发色团含量最高接近3##<$Q&(%&9’(
隋郁等人&3#’采用两步法合成了两个系列侧链含新型偶氮三嗪染料发色团的共聚聚酰亚胺(选取了一种综合性能$包括热稳定性!光学非线性!透明性%相对较优的三嗪环类发色团分子作为二胺单体"共聚得
到两个系列高!
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的侧链型可溶性聚酰亚胺(
基金项目"湖北省自然科学基金重点资助项目!5##36T6##9#
收稿日期"5##"7#"739
作者简介"关春秀!39$97#"女"硕士研究生"主要从事光电功能材料的研究$通讯联系人&陈栋华$3
5##"年第!期湖北化工万方数据