[发明专利]一种基于硫醇烯烃点击反应的全息光聚合物

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种基于硫醇烯烃点击反应的高性能全息光聚合物，包括光引发体系、可光聚合单体以及热阻聚剂，其中所述可光聚合单体包括硫醇单体和烯烃单体，所述可光聚合单体中硫醇官能团和烯烃官能团的摩尔比为1:10～10:1，所述硫醇单体和所述烯烃单体中至少有一个为硅基单体，通过采用硅基硫醇单体或硅基烯烃单体作为可光聚合单体，同时配合选用特定的光引发体系，通过模量调控、光引发与光阻聚的竞争与协同，从而获得一种衍射效率高、折射率调制度高且对水和氧气不敏感的全息光聚合物，由此解决全息光聚合物凝胶时间长、衍射效率低、加工成本高等的技术问题。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种基于硫醇烯烃点击反应的高性能全息光聚合物。

背景技术

全息光聚合物通常由可光聚合单体、功能组分(如液晶、硫化锌纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、碳纳米管、POSS纳米粒子等)及光引发体系组成，在3D显示、调制激光、数据存储、生物传感等领域具有广阔的应用前景。常见的光聚合单体有丙烯酸酯类、硫醇烯烃体系。丙烯酸酯类单体的聚合属自由基链式聚合反应，对氧气、水敏感，无法在裸露的环境下进行全息加工，加工成本较高，且体积收缩严重，会引起全息光栅变形。

硫醇烯烃点击反应以对氧气、水不敏感，反应条件温和、产率高且无副反应等优势，被广泛应用。由于它对氧气与水不敏感，可直接在裸露的空气中加工成型，且体系收缩不明显，在全息加工中具有显著优势。但是硫醇烯烃反应通常凝胶时间长，光聚合相分离滞后且不完全，导致全息复合材料性能较差。同时，凝胶时间过长，也增加了全息加工时间，难以避免空气扰动等引起的干扰。

因此，尽管硫醇烯烃点击反应具有诸多优点，但由于通常凝胶时间较长导致全息复合材料性能较差，衍射效率低，因此采用硫醇烯烃点击反应制备高衍射效率全息光聚合物的报道还不多见。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于硫醇烯烃点击反应的全息光聚合物，其目的在于通过在硫醇单体或烯烃单体中引入硅基硫醇单体或硅基烯烃单体作为可光聚合单体，同时配合选用特定的光引发体系，通过模量调控、光引发与光阻聚的竞争与协同，从而获得一种衍射效率高、折射率调制度高且对水和氧气不敏感的全息光聚合物，由此解决全息光聚合物凝胶时间长、衍射效率低、加工成本高等的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于硫醇烯烃点击反应的全息光聚合物，包括光引发体系、可光聚合单体以及热阻聚剂，其中：

所述可光聚合单体包括硫醇单体和烯烃单体，所述可光聚合单体中硫醇官能团和烯烃官能团的摩尔比为1:10～10:1，所述硫醇单体和所述烯烃单体中至少有一个为硅基单体，所述硅基单体具有如式(一)所示的结构，其内核为硅核，

当所述硫醇单体为硅基硫醇单体时，其外层有机官能团R₁，R₂…R_n各自独立地为C_aH_2a+1或C_bH_2bSH，且其中至少有一个为C_bH_2bSH；

当所述烯烃单体为硅基烯烃单体时，其外层有机官能团R₁，R₂…R_n各自独立地为C_cH_2c+1或C_dH_2d-C₂H₄，且其中至少有一个为C_dH_2d-C₂H₄；

其中，n为1～12的自然数，a为0～9的整数，b为1～9的整数，c为0～9的整数，d为1～7的整数。