超支化聚酯用于光致聚合物全息材料研究

摘要

光全息记录存储密度大、读出速度快，在高密度数据存储和防伪技术等应用方面获得了巨大的成功。光致聚合物具有高灵敏度、高衍射效率、加工和使用方便、存贮稳定等优点，可望成为新一代的全息记录材料。光致聚合物的全息记录是基于激光干涉引发的光聚合反应，曝光区域单体快速聚合，相邻暗区光聚合反应几乎不发生，暗区单体向亮区扩散、迁移并参与聚合，于是在材料中产生与干涉光强度相对应的光致聚合物的浓度分布。超支化聚酯是一类分子结构和性能独特的非结晶性聚合物，疏松及无缠绕的分子结构十分有利于小分子在其间进行扩散、迁移，因而可能是一种有应用价值的全息记录材料的基体树脂。本文以偏苯三酸酐(TMA)、环氧氯丙烷(ECH)为原料，合成了末端全羟型超支化聚酯，经过苯环结构小分子封端改性，制得了苯甲酰基为末端的非极性亲油型超支化聚酯，将其应用于全息记录。主要内容如下： 研究了酸酐酐值对合成超支化聚酯分子量的影响，分别以苯甲酸、苯甲酰氯为封端改性剂对末端全羟型超支化聚酯进行封端改性研究，分别用<'1>HNMR、FTIR、GPC、DSC及TG表征和测试了封端改性前后高支化聚酯的结构和性能。结果表明：酸酐酐值高有利于提高全羟型超支化聚酯的分子量；两种封端改性方法均能有效达到封端改性目的和提高超支化聚酯分子量，苯甲酰氯的封端效率优于苯甲酸且工艺更简便。 以末端苯环结构封端的超支化聚酯为成膜树脂，单、双官能度丙烯酸(酯)类单体为全息记录单体，2-羟基-2-甲基-苯基-1-丙酮(IrgacLire-784)为光引发剂，组成感光全息膜材料，分别研究了全息膜厚度、不同单体及其用量、光引发剂用量对全息膜衍射效率的影响，优化了全息膜组分，并测定了其空间频率响应特性。试验结果表明：78.8wt.％成膜树脂，18.8wt．％三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，2.4wt．％光引发剂组成的感光全息膜材料具有显著全息性能,获得了98.9％的衍射效率及超过3750lines/mm的空间分辨率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.光全息术概述

2.全息材料的特性参数及术语

2.1曝光量

2.2衍射效率

2.3灵敏度和波长灵敏度

2.4分辨率

3.全息记录材料

4.论文研究的目的、意义及内容

第二章实验部分

2.1试剂及处理

2.2超支化聚酯的合成

2.2.1超支化聚酯树脂的合成

2.2.2苯甲酸封端改性反应

2.2.3苯甲酰氯封端改性反应

2.2.4分析测试

2.3光聚物全息

2.3.1实验仪器设备

2.3.2光聚物全息干板制作

2.3.3衍射效率的测量

第三章苯甲酰基功能化超支化聚酯的合成

3.1羟基型超支化聚酯的合成

3.1.1合成原理

3.1.2体系的酸值变化

3.1.3酐值对分子量的影响

3.2超支化聚酯的封端改性

3.2.1红外分析

3.2.2 GPC分析

3.2.31HNMR分析

3.2.4 DSC、TG分析

本章小结

第四章光致聚合物全息材料研究

4.1全息光学系统

4.2感光层组分的确定

4.2.1成膜溶剂

4.2.2光引发剂

4.2.3记录单体的选择

4.3感光层组分的优化

4.3.1全息膜厚度对DE的影响

4.3.2单体用量对DE的影响

4.3.3光引发剂用量对DE的影响

4.4全息膜的空间频率响应特性

本章小结

结论

参考文献

在读期间发表与待发表论文

致谢