System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料制造技术_技高网

一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料制造技术

技术编号:41260982 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-11 09:19
一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料,属于薄膜技术领域。按照质量比将丙烯酸酯类单体、基质、光引发剂、光敏剂混合搅拌至均匀状态;涂膜,在532nm的相干光催化下发生光化学反应生成聚合物光栅薄膜,可以作为全息记录材料。材料具有较高的光敏度,制备简单且成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于聚醋酸乙烯酯的新型光致聚合物薄膜材料制备方法,属于薄膜。


技术介绍

1、随着信息人们对存储速度和容量的要求不断提高,因此迫切需要开发大容量、长寿命、低能耗的数据存储技术。与传统的电或磁存储相比,光存储(如全息存储)可以利用偏振、波长、角度、相位复用等开拓多维存储技术。全息记录材料通常需要高感光灵敏度(>0.5cm/mj)、较高的折射率调制度、较大的动态范围等。传统的全息记录材料主要有重铬酸钾、卤化银、光折变材料、光致聚合物等,其中,光致聚合物由于具有制备工艺简单、成本低廉、光敏度高、折射率调制度较高等优点,被认为是理想的全息记录材料,因而被广泛研究。

2、光致聚合物通常由单体、光引发剂、基质等成分组成。目前研究的光致聚合物材料通常分为三种,以聚乙烯醇(pva)/丙烯酰胺(aa)为代表的丙烯酰胺类光致聚合物,以菲醌(pq)/聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)为代表的聚丙烯酸酯类光致聚合物以及硫醇烯烃类光致聚合物。基于pva/aa的光致聚合物起步较早,其制备简单,折射率调制度较高,但是由于aa的亲水性较强且具有毒性,因此在潮湿环境下容易潮解且长期接触易致癌,限制了其应用。基于pq/pmma的光致聚合物,可以将材料厚度制备到毫米量级,材料稳定性较强,体积收缩率几乎可忽略,但其光敏度、折射率调制度较低。近年来逐渐发展起来的硫醇烯烃类光致聚合物,其收缩率小,折射率调调制度较高但热稳定性通常较差。为了解决上述问题,近年来,人们致力于探寻并开发新型光致聚合物,如引入高折射率刚性纳米颗粒或低折射率基质,制备开发高折射率单体等。

3、光致聚合物形成全息光栅的过程如图1所示。在曝光前,材料中的单体在基质中均匀分布。曝光时,两束相干光以一定角度投射到光致聚合物材料的基底上并在材料表面干涉形成亮暗区域,单体会在亮区进行聚合反应,暗区的单体分子由于浓度差会扩散至亮区,从而形成具有周期性调制的全息光栅。根据光致聚合物体全息光栅形成原理,单体与基质之间的折射率差值越大,光栅的衍射效率会越高,越能获得更高的折射率调制度。

4、实验室常用记录系统如图2所示,记录光(波长为532nm)在经过空间滤波、扩束准直后,由分束镜分成两束偏振态一致、光强相近的光,这两束光在经反射镜调整方向后在样品放置处发生干涉。样品于干涉场内发生光化学聚合反应,随着反应的进行样品内形成折射率周期变化的体光栅。在记录过程中,使用探测光(波长633nm)监测样品聚合反应过程,由置于样品后的光学探测器实时记录,两个探头(detector)分别探测透射光与衍射光。


技术实现思路

1、本专利技术的目的正是基于上述考虑,提供一种基于聚醋酸乙烯酯的全息光致聚合物的制备与应用。

2、一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物薄膜材料,其特征在于,原料组成包括,如下所示:

3、

4、

5、上述丙烯酸酯类单体+基质总份数为100份。

6、丙烯酸酯类单体选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(tmptma),光引发剂选自n-苯基甘氨酸(npg),光敏剂选自孟加拉红(rose bengal),基质选自聚醋酸乙烯酯(pvac)。

7、上述所述的进行全息光栅光致聚合物的制备具有以下步骤:首先,按照质量比将丙烯酸酯类单体、基质、光引发剂、光敏剂以及溶剂混合搅拌至均匀状态,之后涂膜并于干燥黑暗的环境中静置直至溶剂挥发形成均匀薄膜。最后在波长为532nm,曝光强度在0.5mw/cm2~50mw/cm2的相干光曝光下发生光化学反应生成聚合物光栅薄膜,折射率调制度高达0.0034,同时,光敏度最大可达到7.61cm/mj。光栅的周期为700nm。

8、本专利技术所得基于聚醋酸乙烯酯的新型光致聚合物薄膜材料的应用,可以作为全息记录材料应用。

9、本专利技术具有如下有益效果:

10、1.通过在材料中加入聚醋酸乙烯酯,提高了材料的光敏度。

11、2.制备简单,成本低廉。

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【技术保护点】

1.一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料,其特征在于:该材料原料包括丙烯酸酯单体,光敏剂、光引发剂、基质;

2.权利要求1所述的一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料进行全息光栅光致聚合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:首先,按照质量比将丙烯酸酯类单体、基质、光引发剂、光敏剂以及N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂混合搅拌至均匀状态,之后涂膜并于干燥黑暗的环境中静置直至溶剂挥发形成均匀薄膜;最后在波长为532nm,曝光强度在0.5mW/cm2~50mW/cm2的相干光曝光下发生光化学反应生成周期为700nm的聚合物光栅薄膜,折射率调制度高达0.0034,同时,光敏度最大可达到7.61cm/mJ。

3.权利要求1基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料的应用,作为全息记录材料的应用。

【技术特征摘要】

1.一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料,其特征在于:该材料原料包括丙烯酸酯单体,光敏剂、光引发剂、基质;

2.权利要求1所述的一种基于聚醋酸乙烯酯的光致聚合物复合材料进行全息光栅光致聚合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:首先,按照质量比将丙烯酸酯类单体、基质、光引发剂、光敏剂以及n,n-二甲基甲酰胺作为溶剂混合搅拌至均匀状态,之后涂...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭金鑫武亦文张新平
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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