非线性光学聚合物材料的合成及其性能研究

发布时间：2023-02-01 11:20

　　本论文合成了一类含非线性生色团的长侧链的聚氨酯和一类聚丙烯酸酯及其与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，并对它们的非线性光学性能进行了研究。论文主要内容如下： 1．综述了国内外非线性光学的原理、技术以及非线性光学材料的发展。 2．阐述了分子设计的理论基础，设计合成了十五个单体化合物，六个目标单体分子，利用红外光谱和核磁共振等对化合物结构进行了表征。 3．采用缩聚的方法合成了一系列含非线性长侧链的聚氨酯，并通过~1H-NMR、FT-IR、UV和VPO等方法对聚合物的结构进行了表征。 4．采用自由基聚合法，对三个目标单体进行了聚合，详细研究了聚合条件（温度、溶剂、时间）对聚合的影响。并将目标单体与甲基丙烯酸甲酯共聚，通过~1H-NMR、FT-IR、UV和GPC等方法对聚合物的结构进行了表征。 5．利用Z-扫描技术对目标单体及其聚合物的非线性光学性能进行了研究，发现它们都有较好的非线性光学性能。对它们的非线性吸收和非线性折射进行拟合，计算得到非线性吸收系数β、折射率... 

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 二阶非线性光学聚合物材料的发展及研究现状
        1.2.1 主-客体型聚合物
        1.2.2 侧链型聚合物
        1.2.3 主链型聚合物
        1.2.4 交联型聚合物
        1.2.5 互穿网络型NLO聚合物
    1.3 三阶非线性光学聚合物材料的发展及研究现状
        1.3.1 聚二炔类材料
        1.3.2 聚乙炔(PA)类及聚苯乙炔(PPA)类材料
        1.3.3 聚噻吩(PTh)类材料
        1.3.4 聚苯胺及其衍生物
        1.3.5 富勒烯功能高分子材料
    1.4 理论研究进展及非线性系数的测量
        1.4.1 理论研究现状
        1.4.2 测量技术进展
            1.4.2.1 二阶非线性系数的测量
            1.4.2.2 三阶非线性系数的测量
    1.5 课题的提出
    1.6 参考文献
第二章 单体的合成
    2.1 前言
    2.2 设计的目标单体和合成路线
        2.2.1 目标单体
        2.2.2 单体的合成路线
    2.3 单体化合物合成实验及结构分析
        2.3.1 合成所用主要试剂及原料
        2.3.2 主要仪器
        2.3.3 无水试剂的制备
        2.3.4 合成实验和结构分析
    2.4 结论
    2.5 参考文献
第三章 单体的聚合
    3.1 三种具有不同侧链基的聚氨酯的合成
        3.1.1 前言
        3.1.2 合成原理
        3.1.3 聚氨酯的合成
        3.1.4 结论
        3.1.5 参考文献
    3.2 单体的自由基聚合
        3.2.1 前言
        3.2.2 聚合实验
            3.2.2.1 主要试剂及原料
            3.2.2.2 主要使用仪器
            3.2.2.3 无水试剂的制备
            3.2.2.4 共聚单体和引发剂的精制
            3.2.2.5 单体的均聚反应
            3.2.2.6 单体与MMA共聚
        3.2.3 结论
        3.2.4 参考文献
第四章 单体和聚合物的性能研究
    4.1 单体和聚合物的非线性光学性能
        4.1.1 引言
        4.1.2 理论部分
            4.1.2.1 Z-扫描的基本原理
            4.1.2.2 非线性折射率的计算
            4.1.2.3 非线性吸收系数的计算
            4.1.2.4 非线性光学系数的计算
        4.1.3 Z-扫描测试实验
        4.1.4 聚合物的非线性光学性能研究
        4.1.5 结论
    4.2 单体和聚合物的光限幅效应
        4.2.1 前言
        4.2.2 光限幅的原理及表征参数
        4.2.3 光限幅机制
            4.2.3.1 反饱和吸收
            4.2.3.2 双光子吸收
        4.2.4 单体和部分聚合物的光限幅特性
            4.2.4.1 光限幅实验装置的建立
            4.2.4.2 单体和部分聚合物的光限幅特性
        4.2.5 结论
    4.3 参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一类新型取代乙炔化合物的合成及表征[J]. 童保云,徐洪耀,余芹,光善仪,唐本忠.  合成化学. 2004(02)
[2]兼具大的二阶光学非线性与良好透明性的有机生色团的分子设计进展[J]. 花建丽,李俊,罗敬东,秦金贵.  有机化学. 2003(01)
[3]Z-scan的理论及技术研究进展[J]. 黄晓琴,崔一平.  激光杂志. 2001(06)
[4]一种新的高分子聚合物光限幅特性的实验研究[J]. 王希英,侯立华,田贵才,刘成有.  光学精密工程. 2001(03)
[5]反饱和吸收激发态非线性材料的Z扫描分析[J]. 方光宇,宋瑛林,王玉晓,张学如,曲士良,李淳飞.  光子学报. 2000(06)
[6]富勒烯功能高分子材料的制备与性能研究[J]. 陈彧,徐晓鸿,王静霞,肖丽香,蔡瑞芳,黄祖恩.  功能高分子学报. 1999(04)
[7]一类含硝基偶氮苯侧基的共聚聚氨酯的合成与表征[J]. 谌东中,吴立芬,陈庆民,余学海.  高分子材料科学与工程. 1999(03)
[8]含偶氮苯并噻唑发色团的二阶非线性光学互穿网络聚合物[J]. 刘志红,谢洪泉,何平,过俊石.  高分子学报. 1999(01)
[9]功能化线型聚氨酯的合成及其二阶非线性光学特性的研究[J]. 颜星中,陈用烈,梁兆熙,蔡志岗,杨佩青,徐志凌,李鹏.  高分子学报. 1996(06)
[10]尿烷取代聚二炔反饱和吸收光限幅特性的研究[J]. 徐洪耀，光善仪，余从煊，宋瑛林，李淳飞.  功能材料. 1996(01)



本文编号：3734136