【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光致聚合物，具体为涉及一种光致聚合物全息材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着科技的飞速发展，海量数据的快速激增，使人们对存储技术的成本和保存时长有了新的要求。高密度、快速率、长寿命的全息存储技术也被人们所重视关注，这推动了全息存储记录材料的发展。高分子光致聚合物因具有高衍射效率、高灵敏度、大动态范围、便于制备和成本低廉，被人们所研究和认可。但目前光致聚合物全息记录材料多数均存在各自的缺陷，如耐热性不足、制备过程复杂、透光性差、感光灵敏度和折射率调制度低、器件容易老化使用年限不长等问题，导致无法制备出高性能的全息光学器件。
技术实现思路
1、技术问题
2、为了优化光致聚合物的耐热性、防紫外线抗老化和长时间透过率保持的能力，同时还使其具有较高的折射率调制度和较低的收缩率。本专利技术提供的一种光致聚合物全息材料及其制备方法，可以增强使用该材料的相关光学全息器件的环境耐受性，并可以延长相关光学全息器件的使用寿命。同时弱化光致聚合物全息材料工艺繁琐等问题。本专利技术通过将该光致聚合物中的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺按照一定比例混合获得其共聚体，以增加其软化点，从而提高使用了该光致聚合物的相关器件的耐热性，使相关器件可以适应较复杂环境。并在制备该光致聚合物过程中还加入二氧化锆纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒，从而一定程度上可以优化该光致聚合物全息材料的折射率调制度和缩皱率，以增加该材料的稳定性。同时加入的氧化锌纳米颗粒还具有紫外屏蔽和抗光老化的作用，使得光致聚合物全息材料
3、技术方案
4、基于此，本专利技术提出一种光致聚合物全息材料及其制备方法，以优化目前全息材料较高的折射率调制度和较低的收缩率，并增加光致聚合物耐热性及使用寿命等问题。
5、为实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
6、本专利技术提出的一种光致聚合物全息材料，包括如下原料：甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酰胺(aa)、2,2-偶氮二异丁腈(aibn)、irgacure784(irg784)、二氧化锆纳米颗粒(10nm)、氧化锌纳米颗粒(5nm)。所述的物质原料：甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酰胺(aa)、2,2-偶氮二异丁腈(aibn)、irgacure784(irg784)、二氧化锆纳米颗粒(10nm)、氧化锌纳米颗粒(5nm)的含量配比为72.5～92.5wt％：22.8～2.8wt％：0.8～1.2wt％：3.5～5.5wt％：0.09～0.11wt％：0.09～0.11wt％。配比中甲基丙烯酸甲酯(mma)和丙烯酰胺(aa)之间的含量比不小于3.16：1。
7、本专利技术较优实施方案，所述的甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酰胺(aa)、2,2-偶氮二异丁腈(aibn)、irgacure784(irg784)、二氧化锆纳米颗粒(10nm)、氧化锌纳米颗粒(5nm)的含量配比为72.5wt％:22.8wt％:0.9wt％:3.6wt％:0.1wt％:0.1wt％。
8、本专利技术所述的光致聚合物全息材料的制备方法，在环境温度25℃左右，相对湿度50％左右的条件下，制备过程的主要步骤为：
9、步骤一：分别称取适量的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺，将二者放入玻璃瓶中加盖密封，进行60℃左右水浴加热，确保丙烯酰胺溶解。
10、步骤二：称取适量二氧化锆纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒，并加入适量的甲基丙烯酸甲酯，获得溶液均匀的二氧化锆和氧化锌纳米粒子分散液。
11、步骤三：在暗室红光环境下，再称取适量的热引发剂2,2-偶氮二异丁睛(aibn)，及光引发剂irgacure784(irg 784)，将其和二氧化锆/氧化锌纳米粒子分散液快速加到甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺混合溶液中。
12、步骤四：真空环境下，搅拌振荡加入固体和分散液的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺混合溶液，使固体和分散液均匀分散在甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺混合溶液中。
13、步骤五：之后将混合溶液保持恒温水浴，同时确保真空条件下均匀搅拌混合溶液，进行预聚合。当观察到混合溶液变得粘稠时，取出适量放入玻璃模具中，密封并保持恒温充分完成聚合，得到光致聚合物材料。
14、利用所述光致聚合物全息材料制备全息扩散片的方法，包括如下步骤：
15、(1)观察发生预聚合的光致聚合物全息材料，待到其渐变得粘稠时，将其逐滴以1200r/s～2000r/s均匀旋涂在光学透明玻璃上。
16、(2)通过搭建光路，将准直后的光均匀照射到源扩散器上，然后将源扩散器输出的光对准光致聚合物材料进行曝光，形成全息扩散片。
17、有益效果：目前光致聚合物全息光学器件有着耐热性不足、制备过程复杂、透光性差、感光灵敏度和折射率调制度低、器件容易老化使用年限不长等问题。为了优化光致聚合物的耐热性、防紫外线抗老化和长时间透过率保持的能力，同时还使其具有较高的折射率调制度和较低的收缩率。本专利技术通过将光致聚合物中的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺按照一定比例混合获得的共聚体，增加材料的软化点，提高相关全息光学器件的耐热性，使器件可以适应较复杂环境。并在制备该光致聚合物过程中还加入二氧化锆纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒，这一定程度上优化了光致聚合物全息材料的折射率调制度和缩皱率的问题，使材料更加稳定。同时加入的氧化锌纳米颗粒还具有紫外屏蔽和抗光老化的作用，使光致聚合物全息材料在长时间使用后仍可保持较高的透射率。
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1.一种光致聚合物全息材料，其特征在于，包括如下原料：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、2,2-偶氮二异丁腈、Irgacure784、二氧化锆纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒，各原料的含量配比为72.5～92.5wt％：22.8～2.8wt％：0.8～1.2wt％：3.5～5.5wt％：0.09～0.11wt％：0.09～0.11wt％。
2.根据权利要求1所述的一种光致聚合物全息材料，其特征在于，所述二氧化锆纳米颗粒的粒径为10nm，所述氧化锌纳米颗粒的粒径为5nm。
3.根据权利要求1所述的一种光致聚合物全息材料，其特征在于，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、2,2-偶氮二异丁腈、Irgacure784、二氧化锆纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒的含量配比为72.5wt％:22.8wt％:0.9wt％:3.6wt％:0.1wt％:0.1wt％。
4.一种光致聚合物全息材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的光致聚合物全息材料的制备方法，其特征在于，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、2,2-偶氮二异丁腈、Irgacure784、二氧化锆纳米颗粒
6.根据权利要求4所述的光致聚合物全息材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化锆纳米颗粒的粒径为10nm，所述氧化锌纳米颗粒的粒径为5nm。
7.根据权利要求4所述的光致聚合物全息材料的制备方法，其特征在于，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、2,2-偶氮二异丁腈、Irgacure784、二氧化锆纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒的含量配比为72.5wt％:22.8wt％:0.9wt％:3.6wt％:0.1wt％:0.1wt％。
8.利用权利要求4-7任一所述制备方法制得的光致聚合物全息材料制备全息扩散片的方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，旋涂的速度1200r/s～2000r/s。
...【技术特征摘要】
1.一种光致聚合物全息材料，其特征在于，包括如下原料：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、2,2-偶氮二异丁腈、irgacure784、二氧化锆纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒，各原料的含量配比为72.5～92.5wt％：22.8～2.8wt％：0.8～1.2wt％：3.5～5.5wt％：0.09～0.11wt％：0.09～0.11wt％。
2.根据权利要求1所述的一种光致聚合物全息材料，其特征在于，所述二氧化锆纳米颗粒的粒径为10nm，所述氧化锌纳米颗粒的粒径为5nm。
3.根据权利要求1所述的一种光致聚合物全息材料，其特征在于，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、2,2-偶氮二异丁腈、irgacure784、二氧化锆纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒的含量配比为72.5wt％:22.8wt％:0.9wt％:3.6wt％:0.1wt％:0.1wt％。
4.一种光致聚合物全息材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的光致聚合物全息材料的制备方法，其特征在于，甲基丙烯酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅泽，沈忠文，潘江涌，
申请(专利权)人：新型显示与视觉感知石城实验室，
类型：发明
国别省市：
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