共聚和掺杂螺噁嗪聚合物的制备及其光致变色性能研究

【摘要】： 有机光致变色材料在光信息存储、光滤波器、光开关、防伪、光致变色涂料、光响应调控光子晶体等领域均具有广泛的应用前景。 螺噁嗪类光致变色材料以其优越的光致变色性能而倍受关注。目前,文献报道了很多螺噁嗪光致变色化合物和聚合物的制备及光致变色性能研究,但在光稳定性、热稳定性等方面仍存在不足。 本文从螺噁嗪系分子制备出发,针对光致变色材料存在的问题,研制含螺噁嗪侧基的共聚物及螺噁嗪掺杂改性的清漆。获得了以下研究成果: 1.制备了带有光致变色螺噁嗪基团的丙烯酸酯单体,通过控制适当的反应条件,制得了带有螺噁嗪基团的光致变色乙烯基共聚物,该共聚物组成接近交替共聚,且表现出较好的光致变色性质。 2.选择亲水性很强的甲基丙烯磺酸钠单体与带有光致变色的螺噁嗪基团的丙烯酸酯单体进行共聚。制备了水溶性良好的甲基丙烯磺酸钠和侧基带螺噁嗪的丙烯酸酯的共聚物,在水相具有良好的可逆光致变色特性;同时,开环体的热褪色速率均较快,光稳定性也较好。 3.设计了交联结构的体系,将螺噁嗪化合物掺入紫外光固化丙烯酸聚氨酯清漆(UV-PUA)和热固性的丙烯酸聚氨酯清漆(T-PUA)中。研究结果表明,螺噁嗪在UV-PUA中表现出特殊的光致变色行为,得到的膜材料具有良好的抗疲劳性能和开环体稳定性。