论文部分内容阅读
本文依据分子设计的原理合成了具有电活性中心作用的二氨基三苯胺单体,再与对苯二甲醛、间苯二甲醛、邻苯二甲醛、乙二醛,双噁唑二胺、单噁唑二胺分别通过缩聚反应,得到主链为共轭型的聚希夫碱,又用二氨基三苯胺单体与芳香醚单体缩聚合得到四种非共轭型主链柔顺的聚希夫碱.由于三芳胺的引入,所得产物的溶解性大大提高,可溶于有机溶剂,利于加工处理.用质谱(MS)及高效液相色谱(HPLC)分析了三芳胺单体的结构与纯度,证明可以用于聚合.用红外光谱(IR)、核磁(NMR)、元素分析表征了单体与聚合物的结构,证明合成目标产物.用X射线衍射光谱(XRD)观察到聚合物中除双噁唑与单噁唑三元共聚产物外,都为非晶态材料,用示差扫描量热法(DSC)与热失重(TG)技术研究了聚合物的热性能,发现除乙二醛共聚体外,聚合物基本上在450℃开始分解,为耐热材料.用紫外可见光谱(UV)研究了单体与聚合物的共轭程度,三芳胺单体的λ<,max>为308nm.而聚合物吸收都不同程度的红移.用凝胶渗透色谱(GPC)法和粘度法测量了聚合物数均分子量(Mn),Mn在1900~5000之间,为低聚物,聚合度为8~10左右.这样的聚合度已足可以达到成膜的要求.测量聚合物的介电性能和直流电导率和电化学性能.聚合物的相对介电常数主要在20~40之间,电容在6~10pF之间,介电损耗在10<-2>数量级,属于典型的极性聚合物性能.对聚合物进行了碘与HCl的掺杂,并测试了掺杂前后的电导率.聚合物掺杂前为良好的绝缘体,掺后后电导率有较大的提高,乙二醛聚合物掺碘后与对苯二甲醛掺HCl后电导率过半导体范围10<-7>S/m.用纳米压痕技术测量聚合物的硬度与模量.模量在0.6~1.0GPa之间,而硬度在6~13GPa之间.Z-扫描方法可以同时测量非线性折射率与非线性吸收系数,光路简单,是研究三阶非线性光学的有力工具.本文用Z-扫描法测量了聚合物在吡咯烷酮(NMP)溶液中的非线性光学系数x<(3)>值,结果范围在10<-11>esu内,在聚合物已知中为较大的值.对间苯二甲醛的聚合物进行光折变非线性衍射效率的测定.用聚合物与杂多酸及碳纳米管进行了复合得到了含特征光电性能的复合材料,研究了它们的结构与相应的性能.用量子化学B3LYP DFT理论计算了聚合物分子单元的电子布居,几何结构,能级、紫外光谱及激发态、三阶非线性光学系数等.计算值与实验值进行了比较.