基于螺吡喃結(jié)構(gòu)的新型光致變色材料的合成及性能研究.pdf

1、在過去的一百多年里，人們在光致變色材料領(lǐng)域的研究取得了重大的進(jìn)展，光致變色材料被廣泛應(yīng)用在光信息存儲與轉(zhuǎn)換、光學(xué)器件材料、建筑裝飾、防護(hù)包裝、紡織和軍事偽裝等領(lǐng)域。螺吡喃類化合物是一類非常重要的有機(jī)光致變色材料，因其具有優(yōu)良的變色穩(wěn)定性和耐疲勞性而成為當(dāng)前光致變色材料領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點。本文通過在螺吡喃母體結(jié)構(gòu)上引入不同類型的取代基，合成了多種新型結(jié)構(gòu)的螺吡喃類化合物，進(jìn)而對其光致變色性能進(jìn)行研究。隨后，還利用性能優(yōu)良的化合物制備了新型的

2、光致變色材料（新型涂料和液晶彈性體膜材料），并探索其實際應(yīng)用價值。
　　光刻膠作為一種關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用于微細(xì)圖形加工技術(shù)中，其綜合性能的好壞也越來越受到人們的重視。本文設(shè)計并合成出了一系列聚羥基苯乙烯(PHS)衍生物類正性光刻膠，并對其熱學(xué)性能和光學(xué)性能進(jìn)行了研究。
　　具體的研究內(nèi)容分為以下三個部分:
　　1.以2，3，3-三甲基吲哚、水楊醛的衍生物、4-甲氧基苯肼鹽酸鹽、鄰香蘭素等為基礎(chǔ)原料，經(jīng)過一系列有機(jī)

3、合成，成功得到了含N-十八烷基和硝基的螺吡喃類化合物(SP1)、含N-十八烷基和氨基的螺吡喃類化合物(SP2)、含N-十八烷基和羥基的螺吡喃類化合物(SP3)、含末端雙鍵長鏈酯基的螺吡喃類化合物(SP4)等四種新物質(zhì)。借助核磁共振氫譜(1H NMR)和質(zhì)譜(MS)，驗證了此四種新物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的正確性;利用紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)，發(fā)現(xiàn)螺吡喃類化合物閉環(huán)體的吸收光譜在紫外光區(qū)，最大吸收波長受自身結(jié)構(gòu)和溶劑的影響;通過紫外-可見光照

4、實驗，分析可知結(jié)構(gòu)是影響螺吡喃類化合物光致變色性能的內(nèi)在因素。隨后，采用物理摻雜的方法，將SP1混在普通涂料中制備了一種具有優(yōu)良光致變色性能的新型涂料，具有廣闊的實際應(yīng)用前景。此外，還將設(shè)計合成的SP4作為一種全新的光致變色交聯(lián)劑，與聚甲基氫硅氧烷(PMHS)、液晶單體以及鉑催化劑混合，制備了一種具有潛在光致變色功能的新型液晶彈性體薄膜材料。
　　2.以聚羥基苯乙烯(PHS)和4，5-二甲氧基-2-硝基芐溴(DNB-Br)為原料，

5、通過設(shè)計投料比例，成功制備了一系列不同接枝率的PHS類衍生物，借助核磁共振氫譜(1HNMR)、凝膠滲透色譜(GPC)、熱重分析(TGA)以及紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)對它們進(jìn)行了詳細(xì)的研究。研究結(jié)果表明，PHS衍生物體系的光刻膠，是一種耐熱性能優(yōu)良的紫外正性光刻膠，能很好的適應(yīng)光刻圖形加工過程中的高溫。
　　3.在前人的基礎(chǔ)上，優(yōu)化并改進(jìn)合成方法，放大投料量，高效且大批量的合成了液晶單體MBB和交聯(lián)劑11UB，為本實驗室從