BD%93材料与膜材料的分子设计_合成与性能.pdfVIP

Vol . 12 功 　能 　高 　分 　子 　学 　报 No . 4 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 1999 年 12 月 Journal of Functional Polymers Dec . 1999 专 论 聚合物光学体材料与膜材料的 分子设计 、合成与性能 杨 　柏 , 　王一凡 , 　崔占臣 , 　沈家骢 ( 吉林大学化学系 ,超分子结构与谱学开放实验室 ,吉林 长春 　130023) 摘要 : 　总结了有关含砜 、硫 、溴 、金属离子 、有机硅 、环状化合物 、半导体纳米微粒等的聚合物光学体材料与膜 材料的功能化及高性能化的设计合成思想 ,对这些体材料与膜材料相关的折射率 、色散 、透光性等光学性质 , 表面硬度 、冲击强度 、耐磨性等机械性质及玻璃化转变温度 、热稳定性 、膨胀系数等热性能进行了研究 ,讨论了 一些透明膜层及复合物的功能性质 。 关键词 : 　聚合物光学材料 ;功能性质 ;分子设计 中图分类号 : 　O63 　　　文献标识码 : 　A 　　　文章编号 : 　1008 - 9357 ( 1999) 03 - 0463 - 07 聚合物光学材料是光学材料家族的新成员 , 由于质轻 、耐摩损 、价格便宜 、易于加工成型等优点 ,近 二十年来发展很快 ,受到学术及企业界的关注 〔1 ,2 〕。纵观聚合物光学材料的发展 ,经历了“合成 - 应用 - 改性 - 应用 - 设计”的发展过程 ,这是已有光学聚合物不能满足应用的必然结果 。 1 　光学体材料的设计合成及性质研究 最常见的聚合物光学体材料是光学塑料 , 由于光学塑料的最初合成并不是以光学应用为 目的 ,因此 用于光学材料的传统光学塑料均各有利弊 。我们曾对一些典型光学塑料的主要性能数据进行总结 ,并 与B K - 7 、SF - 2 等光学玻璃进行了比较 〔3 - 6 〕。虽然光学塑料有耐候性 、耐溶剂性 、抗吸湿性及光学均 ( ) 一性 双折射和光学畸变 较差 、热膨胀系数较大等缺点 ,但就应用要求而言 ,耐热性 、耐擦伤性差 ,折射 率 、色散范围窄是阻碍光学塑料发展的关键 ,为此我们以分子结构与性能关系为基础 ,设计聚合物分子 的链结构以满足应用要求 ,作了如下工作 : 1 . 1 　含有砜基的聚砜双烯大分子单体引入光学塑料 聚醚砜不仅是综合性能优良的工程塑料 ,光学性质也很突出 ,如折光指数 nD = 1. 65 ,可见透光率 88 % 。但由于直接加工温度高 ,体系中的灰尘与杂质不易分离出来 ,影响其光学性质 ,至今尚未用于光 学材料 。我们将聚醚砜作成齐聚物合成双烯 、单烯大分子单体 〔7 - 9 〕, 以此为出发点进行聚合 ,制备了一 个系列的新型光学塑料 ,从而实现了我们的设计思想 〔10 ,11〕。在选择聚醚砜结构时 ,除了考虑高折射率 、 透光性外 ,还注意了耐热性好 、韧性好 、表面硬度高 、与其它通用单体相容性好等因素 。双烯大分子单体 的结构如下 : CH3 CH3 CH ( ) 2 C C O - SO2 O nC C CH2 　　　 PES - MA O O 收稿 日期 : 1999 - 06 - 24 ( )