第9章 高分子材料的光学性能appt课件

1、第第9 9章章 高分子材料的光学性能高分子材料的光学性能9.1 光与高分子材料的相互作用光与高分子材料的相互作用 starIIIII01STRR = Ir/I0称为反射系数；称为反射系数； = Ia/I0称为吸收系数；称为吸收系数；T = It/I0称为透射系数；称为透射系数；S = Is/I0称为散射系数称为散射系数 当光从一种介质进入另一种介质时例如从空气进当光从一种介质进入另一种介质时例如从空气进入固体）：透射、吸收、反射、散射。入固体）：透射、吸收、反射、散射。 9.2 高分子材料的线性光学性能高分子材料的线性光学性能 线性光学的概念：介质的电极化强度P与入射光波中的电场E成简单的线性

2、关系。为介质极化率。EP01.折射与折射率折射与折射率当光从真空进入较致密的材料时，其速度降低。光当光从真空进入较致密的材料时，其速度降低。光在真空和材料中的速度之比即为材料的折射率在真空和材料中的速度之比即为材料的折射率cn材料真空一、光的折射一、光的折射 两种材料间的相对折射率两种材料间的相对折射率如果光从材料如果光从材料1，通过界面传入材，通过界面传入材料料2时，与界面法向所形成的入射时，与界面法向所形成的入射角角i1、折射角、折射角i2与两种材料的折射与两种材料的折射率率n1和和n2现有下述关系现有下述关系:21211221sinsinnnnii电介质的相对介电系数与分子极化率之间的关

3、系电介质的相对介电系数与分子极化率之间的关系 kTNNNMPAAAssm0200093321与折射率与折射率n之间的关系为之间的关系为 = n2 022321AmNMnnP高分材料折射率的影响因素高分材料折射率的影响因素折射率一般按下列顺序增大折射率一般按下列顺序增大 OCF2COCH2CCl2CBr2,大多数碳大多数碳-碳聚合物的折射率大约为碳聚合物的折射率大约为1.5左右具有较大极化率和左右具有较大极化率和较小分子体积的苯环具有较高的折射率；较小分子体积的苯环具有较高的折射率；含有相同碳数的碳氢基团，折射率按支化链含有相同碳数的碳氢基团，折射率按支化链直链直链脂环脂环nclad 光在芯和包

4、层之间的界面光在芯和包层之间的界面上反复进行全反射，并在光纤中传递下去。上反复进行全反射，并在光纤中传递下去。全反射的应用全反射的应用光纤的折射率分布光纤的折射率分布l当光照射到表面光洁度非常高的材料上，反射光线具有当光照射到表面光洁度非常高的材料上，反射光线具有明确的方向性，一般称之为镜反射。明确的方向性，一般称之为镜反射。l当光照射到表面粗糙的材料上，反射光线没有方向性，当光照射到表面粗糙的材料上，反射光线没有方向性，称之为漫反射。称之为漫反射。3.界面反射与光泽界面反射与光泽 光泽度的测量以镜面为参照物，在规定的入射角下，试样光泽度的测量以镜面为参照物，在规定的入射角下，试样的镜面反射率

5、与同等条件下基准面的反射率之比；一般光的镜面反射率与同等条件下基准面的反射率之比；一般光泽度常用百分数表示。泽度常用百分数表示。塑料制品的光泽度越高，说明其表面越光亮。但塑料制塑料制品的光泽度越高，说明其表面越光亮。但塑料制品的光泽度要比镜面低，需要高光泽度时，必须进行电品的光泽度要比镜面低，需要高光泽度时，必须进行电镀及抛光等二次增亮处理。镀及抛光等二次增亮处理。u通常根据材料表面的光泽，可将材料的表面划分为：通常根据材料表面的光泽，可将材料的表面划分为：u高光泽度表面：物体表面的光泽度为高光泽度表面：物体表面的光泽度为70-90，镜面，镜面玻璃表面的光泽度玻璃表面的光泽度100%；u半光泽

6、表面：物体表面的光泽度为半光泽表面：物体表面的光泽度为30%70%u亚光表面也称蛋壳光泽表面：表面的光泽度为亚光表面也称蛋壳光泽表面：表面的光泽度为10%30%u消光：表面的光泽度为消光：表面的光泽度为2%15%；u高光泽表面和半光泽表面给人以刺眼的感觉。高光泽表面和半光泽表面给人以刺眼的感觉。3. 塑料光泽改性塑料光泽改性改进塑料光泽的方法包括两个方面含义：改进塑料光泽的方法包括两个方面含义：一方面是提高塑料制品的表面光泽度，称为增亮改性；一方面是提高塑料制品的表面光泽度，称为增亮改性；另一方面是降低制品的表面光泽度，称为消光改性。另一方面是降低制品的表面光泽度，称为消光改性。（1 1塑料增

7、亮塑料增亮A、塑料原料的选取、塑料原料的选取 塑料原料可以分成树脂和添加剂两大类。塑料原料可以分成树脂和添加剂两大类。1树脂的选择树脂的选择 树脂本身的特征对塑料制品的表面光泽度影响较大，是控制树脂本身的特征对塑料制品的表面光泽度影响较大，是控制塑料制品表面光泽度的最有效方法。塑料制品表面光泽度的最有效方法。 一般认为下列树脂对应制品的光泽性比较好：蜜胺树脂、一般认为下列树脂对应制品的光泽性比较好：蜜胺树脂、ABS、PP、HIPS、PA、POM、PMMA及及PPO等，其中蜜胺等，其中蜜胺树脂和树脂和ABS两种光泽性最突出。两种光泽性最突出。对同一种树脂而言，合成方法不同，制品光泽度也不相同对同

8、一种树脂而言，合成方法不同，制品光泽度也不相同对对PP而言，不同聚合方法合成品种的光泽度大小如下：无而言，不同聚合方法合成品种的光泽度大小如下：无规共聚规共聚PP均聚均聚PP嵌段共聚嵌段共聚PP。对对PE而言，三种不同品种的光泽度大小如下：而言，三种不同品种的光泽度大小如下： LDPELLDPEHDPE对对PVC而言，乳液法而言，乳液法PVC树脂比悬浮法树脂比悬浮法PVC树脂的光泽度树脂的光泽度高高对于对于PS树脂而言，高抗冲聚笨乙烯树脂而言，高抗冲聚笨乙烯HIPS的光泽度大于的光泽度大于通用聚苯乙烯通用聚苯乙烯GPPS树脂的特性树脂的特性熔体流动速率熔体流动速率(MFR)一般越大，其相应制品

9、的光泽度越大一般越大，其相应制品的光泽度越大分子量的影响分子量的影响 分子量的影响主要体现在分子量分布宽度上。分子量的影响主要体现在分子量分布宽度上。分子量分布越宽，其相应制品的光泽度下降分子量分布越宽，其相应制品的光泽度下降吸水率的影响吸水率的影响 吸水率高的树脂，对其相应制品的光泽度影吸水率高的树脂，对其相应制品的光泽度影响较大。响较大。2添加剂的选择添加剂的选择在所有的塑料用添加剂中，对光泽度影响最大的为填料在所有的塑料用添加剂中，对光泽度影响最大的为填料填料对光泽度的影响可分为如下几个方面填料对光泽度的影响可分为如下几个方面:填料的品种填料的品种 几种填料对填充制品光泽度影响大小次序如

10、下：金属几种填料对填充制品光泽度影响大小次序如下：金属盐盐玻璃纤维玻璃纤维滑石粉滑石粉云母云母填料的形状填料的形状 其影响大小的其影响大小的 为：为： 球状球状粒状粒状针状针状 Eg，则有：，则有：（1Eg 3.1 eV，不可能吸收可见光，无色透明，不可能吸收可见光，无色透明（2Eg 1.8 eV，可见光的所有光子都能通过激发价带电子，可见光的所有光子都能通过激发价带电子向导带转移而被吸收，不透明向导带转移而被吸收，不透明（3Eg=1.8 eV 3.1 eV，有部分光子被吸收，部分光子透，有部分光子被吸收，部分光子透过材料，带色透明过材料，带色透明3.透明性的分类透明性的分类按材料的透光率大小

11、，可将其分为如下三类：按材料的透光率大小，可将其分为如下三类：透明材料透明材料波长波长400nm800nm可见光的透光可见光的透光 率在率在80%以上；以上；半透明材料半透明材料波长波长400nm800nm可见光的透可见光的透 光率在光率在50%80%之间；之间；不透明材料不透明材料波长波长400nm800nm可见光的透可见光的透 光率在光率在50%以下。以下。树脂分成如下几类树脂分成如下几类（1透明性树脂透明性树脂主要包括：主要包括：PMMA、PC、PS、PET、PES、J.D系列、系列、CR-39、SAN又称又称AS）、）、TPX、HEMA及及BS又又称称K树脂等。树脂等。（2半透明树脂半

12、透明树脂主要包括主要包括PP和和PA两种。两种。（3不透明树脂不透明树脂主要包括主要包括ABS、POM、PTFE及酚醛树脂等。及酚醛树脂等。增加塑料透明性方法增加塑料透明性方法 改进塑料透明性的原理：降低结晶度，控制洁净的改进塑料透明性的原理：降低结晶度，控制洁净的质量，提高折射率，降低双折射。质量，提高折射率，降低双折射。 添加改进塑料的透明性，可以添加成核剂，这是增大添加改进塑料的透明性，可以添加成核剂，这是增大透明树脂透光率最有效的方法，它可以促进结晶的小透明树脂透光率最有效的方法，它可以促进结晶的小分子物质。它在树脂中可以起到晶核的作用。分子物质。它在树脂中可以起到晶核的作用。 共混改

13、进塑料的透明性，就是在透明树脂中加入其他共混改进塑料的透明性，就是在透明树脂中加入其他树脂，提高透明性。树脂，提高透明性。 双向拉伸改进塑料的透明性，可以使制品中原有的结双向拉伸改进塑料的透明性，可以使制品中原有的结晶颗粒破碎使晶体尺寸变小，到达提高透光率的目的晶颗粒破碎使晶体尺寸变小，到达提高透光率的目的六、光学塑料六、光学塑料 主要优点为：主要优点为：（1成形方便，产品成本低。成形方便，产品成本低。（2耐冲击强度高。光学玻璃大耐冲击强度高。光学玻璃大10倍。倍。（3相对密度小，塑料比玻璃轻一倍。相对密度小，塑料比玻璃轻一倍。（4透光率好透光率好缺乏：缺乏：（1导热性和耐热性差导热性和耐热性

14、差（2线膨胀系数和折射率随温度的变化很大线膨胀系数和折射率随温度的变化很大（4耐磨性差，易擦伤，易产生静电而沾污灰尘耐磨性差，易擦伤，易产生静电而沾污灰尘（5不耐有机溶剂不耐有机溶剂（6光学塑料的折射率和色散系数范围没有玻璃的宽光学塑料的折射率和色散系数范围没有玻璃的宽表表9-3 主要光学塑料的光线性能主要光学塑料的光线性能a光学塑料光学塑料相对密度相对密度折射率折射率光透过率光透过率/%阿贝数阿贝数(vd)线膨胀系数线膨胀系数/(10-5/oC)PMMA1.191.4919457 586 9PC1.21.5989317PS1.061.5990316 8CR-391.321.50925810

15、12TPX0.871.479061.112SAN1.071.56980 98357NAS1.091.5339042.4玻璃玻璃2.5 3.01.42 1.9290 9121 83镜片的折射率是镜片一个重要的参数，一般有镜片的折射率是镜片一个重要的参数，一般有1.49，1.56，1.61，1.67等数字。这些数字代表镜片的光等数字。这些数字代表镜片的光学折射率，即在镜片中心厚度相同的情况下，相同度学折射率，即在镜片中心厚度相同的情况下，相同度数同种材料的镜片，折射率高的比折射率低的镜片边数同种材料的镜片，折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄；数字越大，镜片越薄，价格也就越高。缘更薄；数字越大，镜片

16、越薄，价格也就越高。 9.3 高分子材料的非线性光学性能高分子材料的非线性光学性能 1 非线性光学性能的概念非线性光学性能的概念 非线性光学非线性光学NLO性质是指光频电磁波与材料相互作性质是指光频电磁波与材料相互作用使入射光相位、频率和其他传播特性发生变化的用使入射光相位、频率和其他传播特性发生变化的现象。现象。)(3)3(2)2()1(0 EEEP(2)和和 (3)分别为二阶和三阶非线性极化率分别为二阶和三阶非线性极化率 产生二次谐波产生二次谐波 混频，（混频，（a+b） （a-b）产生电光效应产生电光效应 二阶非线性光学效应二阶非线性光学效应 2 非线性光学高分子材料非线性光学高分子材料

17、 获得高非线性光学活性的高分子材料的方法：获得高非线性光学活性的高分子材料的方法：（1将具有非线性光学活性的有机小分子溶解或分散在将具有非线性光学活性的有机小分子溶解或分散在高分子基质中，例如，将高分子基质中，例如，将2-甲基甲基-4-硝基苯胺溶解或分散在硝基苯胺溶解或分散在偏氟乙烯的共聚物中，此时，聚合物仅起到载体的作用。偏氟乙烯的共聚物中，此时，聚合物仅起到载体的作用。（2在高聚物主链上接枝具有非线性光学活性的侧链，在高聚物主链上接枝具有非线性光学活性的侧链，或让这种侧链与主链接枝交联，并制成驻极体。或让这种侧链与主链接枝交联，并制成驻极体。（3合成主链中包含非线性光学活性单元的高聚物，在

18、合成主链中包含非线性光学活性单元的高聚物，在Tg以上进行极化，然后在保持极化的同时冷却到以上进行极化，然后在保持极化的同时冷却到Tg以下，以下，制成驻极体。制成驻极体。 非线性光学高分子材料的分类非线性光学高分子材料的分类(1)主客掺杂聚合物体系主客掺杂聚合物体系 （2侧链型极化聚合物侧链型极化聚合物 （3交联型极化聚合物交联型极化聚合物 （4主链含生色团的聚合物主链含生色团的聚合物 9.4 感光性高分子材料感光性高分子材料 1 概述概述 感光性高分子是指在吸收了光能后，能在分子感光性高分子是指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子内或分子间产生化学、物理变化的一

19、类功能高分子资料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的资料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的功能。从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子功能。从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等。光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等。 其中开发比较成熟并有实用价值的感光性高分其中开发比较成熟并有实用价值的感光性高分子材料主要是指光致抗蚀材料和光致诱蚀材料，产子材料主要是指光致抗蚀材料和光致诱蚀材料，产品包括光刻胶、光固化粘合剂、感光油墨、感光涂品包括光刻胶、光固化粘合剂

20、、感光油墨、感光涂料等。料等。 在光作用下能迅速发生化学和物理变化的高分子，在光作用下能迅速发生化学和物理变化的高分子，或者通过高分子或小分子上光敏基团所引起的光化学或者通过高分子或小分子上光敏基团所引起的光化学反应和相应的物理性质如溶解度、颜色和导电性等反应和相应的物理性质如溶解度、颜色和导电性等变化而获得的高分子材料变化而获得的高分子材料 感光性高分子 光聚合型带感光基团的聚合物感光化合物 + 高分子型感电子束和X射线的高分子光聚合性单体 +高分子化合物单独光聚合物其他带感光基的高分子光降解性高分子带重氮基和叠氮基的高分子聚乙烯醇肉桂酸酯及类似聚合物其他的感光性化合物 +高分子重氮和叠氮基

21、化合物 +高分子重铬酸盐 +高分子 光致抗蚀，是指高分子材料经过光照后，分子光致抗蚀，是指高分子材料经过光照后，分子结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而产生结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而产生了对溶剂的抗蚀能力。了对溶剂的抗蚀能力。 光致诱蚀正相反，当高分子材料受光照辐射后，光致诱蚀正相反，当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性。感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性。光聚合Photopolymerizationn CH2CCH3COCH3OC)nCH3COCH3O(CH2hPolymer聚合物Monomer 单体Photoinitiator光引发剂（液体

22、）（固体）51相关的光化学过程相关的光化学过程 光交联光交联 PhotocrosslinkinghOCOOCOOCOOCO+（可可溶溶）（不不溶溶）+RN3N3+hRNN52 光致增溶光致增溶Photoinduced solubilizationON2ON2+COH2OCOHON2ON2OCOHOH2O2-DNQ1-DNQhh+N253v 曝光部分发生光交联而固化，显影后呈现图像曝光部分发生光交联而固化，显影后呈现图像 负性光刻胶负性光刻胶v 受光照射后发生降解，经显影后，未曝光部分成像受光照射后发生降解，经显影后，未曝光部分成像 正性光正性光刻胶刻胶v 负性感光树脂负性感光树脂 有丙烯酸酯、

23、肉桂酸酯、叠氮类等树脂有丙烯酸酯、肉桂酸酯、叠氮类等树脂v 丙烯酸酯类丙烯酸酯类 工业上主要成分为工业上主要成分为:():()丙烯酸酯或其预聚物；丙烯酸酯或其预聚物；()()交联单体，如双丙烯酸酯等；交联单体，如双丙烯酸酯等；()()光敏剂或光敏引发剂，光敏剂或光敏引发剂，如安息香及其它醚类化合物；如安息香及其它醚类化合物；()()染料或颜料。染料或颜料。光刻胶光刻胶正、负性光刻胶可以用于制造集成电路、照相底片、印刷、激正、负性光刻胶可以用于制造集成电路、照相底片、印刷、激光光盘等很多方面。光光盘等很多方面。 在光照下，高分子侧链上的基团发生分解的感光性高分子。在光照下，高分子侧链上的基团发生

24、分解的感光性高分子。 hvORN2C = ORRCOOH- N2H2O受光照的部分溶于显影液稀碱液），而未受光照受光照的部分溶于显影液稀碱液），而未受光照部分则保持不变，显出图像，称为正图像。部分则保持不变，显出图像，称为正图像。邻重氮醌邻重氮醌不溶于稀碱液不溶于稀碱液烯酮烯酮茚甲酸茚甲酸可溶于稀碱中可溶于稀碱中正性光刻胶正性光刻胶-光分解型高分子光分解型高分子在光照下，分子链间能发生交联偶合反应的感光性高分子。在光照下，分子链间能发生交联偶合反应的感光性高分子。聚乙烯醇肉桂酸酯聚乙烯醇肉桂酸酯生成的交联产物不溶于有机溶剂。当用适当溶剂显影液冲生成的交联产物不溶于有机溶剂。当用适当溶剂显影液冲

25、洗时，未感光部分被冲洗下来，而感光部分因不溶解而保留下洗时，未感光部分被冲洗下来，而感光部分因不溶解而保留下来，结果得到与底片相反的图像负图像来，结果得到与底片相反的图像负图像, ,即负性光刻胶）。即负性光刻胶）。 CH2 CH nC = OCH = CHOCH2 CH nC = OCH CHOCH = CHC = OCH CH2 nOCH CHC = OCH CH2 nOhv交联负性光刻胶负性光刻胶-光交联型高分子光交联型高分子IC制作的光刻胶光刻胶涂覆于表面为光刻胶涂覆于表面为SiO2的单晶硅片上，在单晶硅片上制作出的单晶硅片上，在单晶硅片上制作出集成微小电阻、电容、晶体管等微电子元器件。

26、集成微小电阻、电容、晶体管等微电子元器件。硅基片n-掺杂n-掺杂p-掺杂氧化物源极漏极栅极金属氧化物半导体金属氧化物半导体MOS晶体管示意图晶体管示意图57光刻原理对底材进行区域对底材进行区域选择性保护，裸选择性保护，裸露区域被刻蚀。露区域被刻蚀。58水溶性光刻胶水溶性光刻胶水溶性高分子 + 水溶性 多叠氮感光交联剂水溶性高分子：聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺等；水溶性叠氮光敏交联剂：不用苯系和卤代溶剂，环保N3CHN3CHSO3NaSO3Na59对光刻胶的要求对光刻胶的要求光刻胶的一般要求l要求有很好的成膜性。光刻时一般采用旋转涂胶要求有很好的成膜性。光刻时一般采用旋转涂胶的办法，即在硅片的中

27、心滴一滴光刻胶，然后在的办法，即在硅片的中心滴一滴光刻胶，然后在高速旋转台上旋转，使光刻胶均匀分布在硅片上高速旋转台上旋转，使光刻胶均匀分布在硅片上成膜。成膜。 l要求胶膜对二氧化硅有强的附着力。要求胶膜对二氧化硅有强的附着力。 l要有足够的光敏性。要有足够的光敏性。 l要有良好的分辨率，所谓分辨率就是光刻可达到要有良好的分辨率，所谓分辨率就是光刻可达到的最细线条的宽度。的最细线条的宽度。 l对光刻所用腐蚀液有良好的抗腐蚀性等等。对光刻所用腐蚀液有良好的抗腐蚀性等等。60光致变色高分子光致变色高分子u 在光作用下能可逆的发生颜色变化的化合物叫在光作用下能可逆的发生颜色变化的化合物叫光致变色化合

28、物或光致变色体。光致变色化合物或光致变色体。u （1 1光化学过程：光致变色往往与分子结构的光化学过程：光致变色往往与分子结构的变化联系在一起变化联系在一起, , 如互变异构、顺反异构、开环闭如互变异构、顺反异构、开环闭环反应、氧化还原反应等；（环反应、氧化还原反应等；（2 2光物理过程光物理过程u根据变色机理，可分为根据变色机理，可分为T T 类型和类型和P P 类型。类型。u T T 类型的化合物类型的化合物A A吸收一定波长的光后发生光致吸收一定波长的光后发生光致变色，产生有色体变色，产生有色体B B；而；而B B的热反应活化能较低，在的热反应活化能较低，在一定温度下可回复到一定温度下可

29、回复到A A，成为无色体。，成为无色体。u P P 类型与类型与T T 类型的不同之处，在于消色过程仍是类型的不同之处，在于消色过程仍是光化学过程，而不是热化学过程。光化学过程，而不是热化学过程。u 光致变色功能高分子体系，制备的途径有光致变色功能高分子体系，制备的途径有3 3 种：种：u（1 1把光致变色体混在高分子内，使共混物具有把光致变色体混在高分子内，使共混物具有光致变色功能；光致变色功能；u（2 2通过侧基或主链连接光致变色体的单体的均通过侧基或主链连接光致变色体的单体的均聚或共聚制得光致变色高分子；聚或共聚制得光致变色高分子；u（3 3通过大分子反应，即与光致变色体反应，得通过大分

30、子反应，即与光致变色体反应，得到侧基含有光致变色体的高分子。到侧基含有光致变色体的高分子。光致变色高分子适于制造为光致色变器件：光致变色高分子适于制造为光致色变器件： 图像显示图像显示 光信息存储元件光信息存储元件 可变化密度的滤光可变化密度的滤光 摄影模板摄影模板 光控开关光控开关应应 用用甲亚胺甲亚胺(methylimido)(methylimido)类光致变色高分子类光致变色高分子 甲亚胺基邻位羟基氢甲亚胺基邻位羟基氢( I) ( I) 的分子内迁移形成反式酮的分子内迁移形成反式酮(II)(II)，反式酮反式酮(II ) (II ) 热异构化为顺式酮热异构化为顺式酮(III ) (III

31、 ) ，顺式酮，顺式酮( III ) ( III ) 通通过氢的热迁移又能返回顺式醇。过氢的热迁移又能返回顺式醇。硫卡巴腙汞硫卡巴腙汞(thiocarbazone Hg)(thiocarbazone Hg)H3CCCH2CH2ONHHgSCNNN NHRRH3CCCH2CH2ONHHgSCNNNNRRhvheatH偶氮苯偶氮苯(azobenzene)(azobenzene)类光致变色高分子类光致变色高分子 偶氮苯体系的光致色变特性是由于含有偶氮苯体系的光致色变特性是由于含有N =N N =N ， 形成形成顺反异构化引起的。例如，顺反异构化引起的。例如， 对对2-2-乙酰胺基乙酰胺基2-2-顺顺

32、2-2-偶氮苯的吸偶氮苯的吸收峰为收峰为320nm 320nm ，反式异构体的极大吸收为，反式异构体的极大吸收为360nm360nm。虽然顺反异。虽然顺反异构体的吸收峰值仅差构体的吸收峰值仅差40nm40nm，但是摩尔消光系数相差很大，反，但是摩尔消光系数相差很大，反式异构体要比顺式异构体大式异构体要比顺式异构体大4 4 倍。倍。1Azobenzeneu 制备含偶氮苯结构的高分子有制备含偶氮苯结构的高分子有3 3 种方法：种方法：u合成含有偶氮基团的乙烯衍生物，均聚或与不饱合成含有偶氮基团的乙烯衍生物，均聚或与不饱和单体进行自由基共聚制得侧链含有偶氮基团聚合和单体进行自由基共聚制得侧链含有偶氮

33、基团聚合物物; ; u高分子同偶氮化合物的化学反应；高分子同偶氮化合物的化学反应；u通过共缩聚方法把偶氮苯结构引入到聚酰胺、尼通过共缩聚方法把偶氮苯结构引入到聚酰胺、尼龙龙66 66 等的主链中。等的主链中。 u大分子的构象对偶氮共聚物的光致变色性能有很大的影大分子的构象对偶氮共聚物的光致变色性能有很大的影响，对在侧链上含有偶氮基团的高聚物特别明显。响，对在侧链上含有偶氮基团的高聚物特别明显。u共聚物在高共聚物在高pH值时，光致色变的速度比小分子的偶氮模值时，光致色变的速度比小分子的偶氮模型化合物慢。在低型化合物慢。在低pH 值时，发色和消色反应速度均比小分值时，发色和消色反应速度均比小分子模型化合物快。子模型化合物快。u光致变色速率要比小分子模型化合物低些。一般偶氮类光致变色速率要比小分子模型化合物低些。一般偶氮类光致色变高分子的热消色速率比较小，光致色变高分子的热消色速率比较小，50% 褪色时间为褪色时间为几到几十分钟。几到几十分钟。螺吡喃螺吡喃(spiropyran)(spiropyran)类光致变色高分子类光致变色高分子 螺吡喃类是当前最令人感兴趣研究的一类光致变色化合物。螺吡喃类是当前最令人感兴趣研究的一类光致变色化合物。其光致变色机理是在紫外光作用下，分子中吡喃环的其光致变色机理是在紫外光作用下，分子中吡喃环的COCO键断键断裂，接着