[发明专利]复合引发剂全息光致聚合物及其制备成全息记录膜的方法

说明书

本发明涉及一种复合引发剂全息光致聚合物及其制备成全息记录膜方法，在黑暗的环境下通过将聚合基底与预聚物单体混合得到初始溶液，再在初始溶液中加入交联剂、协引发剂、绿敏光引发剂和蓝敏光引发剂，随后用玻璃棒将溶液搅拌10min待溶液均匀澄清、用锡纸密封，放入超声波清洗机混合均匀加热2h，放置在避光、低温的环境下，静置2～24h后用注射器将材料注入到预先准备好的封装盒内，放置在532nm波长固体激光器的全息相干光路中进行曝光，最终得到了衍射效率高达79.3％，折射率调制度高至2.57×10^‑3的全息光栅，同时具有良好的全息记录与高的分辨率性能、较低的收缩率和较好热稳定性，具有较好的存储潜力。

技术领域

本发明涉及一种全息高分子材料制备技术，特别涉及一种复合引发剂全息光致聚合物及其制备成全息记录膜方法。

背景技术

光致聚合物材料由于可以达到高衍射效率、高分辨率和高信噪比，是相比其他更为传统的材料的更有吸引力的选择全息术用材料，特别是用于制作全息光学元件的材料元件和互连系统，以及全息光存储。然而，如果与重铬酸盐凝胶相比，光致聚合物表现出较低的感光灵敏度，且具有一定的抑制时间，这阻碍了他们的光聚合反应。此外，它们敏感的波长范围通常很窄，它们的化学成分直接决定了可以达到的最高折射率调制，从而限制了最大衍射效率。

发明内容

为了扩大光致聚合物材料光谱响应范围和提高感光灵敏度，提出了一种复合引发剂全息光致聚合物及其制备成全息记录膜方法，比较了使用不同光引发剂的光致聚合混合物的灵敏度。在可见光下，通过材料的预曝光消除抑制时间，从而获得了具有高感光灵敏度、高折射率调制度的全色光聚合物样品。

本发明的技术方案为：一种复合引发剂全息光致聚合物，按质量百分比计算，其原料组成及含量如下：

聚合物基体、预聚物单体、交联剂、协引发剂、绿敏光引发剂、蓝敏光引发剂分别为40-50％、40-50％、9-11％、1-2％、0.5-0.9％、2-3％。

优选的，

所述复合引发剂全息光致聚合物，

所述聚合物基体为EPIKOTE 828EL的环氧树脂；

所述的预聚物单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA；

所述交联剂为NVP；

所述协引发剂为NPG；

所述绿敏光引发剂为RB；

所述蓝敏光引发剂为Irgacure 784。

所述复合引发剂全息光致聚合物的制备方法，将聚合物基体与预聚物单体混合得到初始溶液，再在黑暗的环境下往初始溶液中依次加入交联剂、协引发剂、绿敏光引发剂和蓝敏光引发剂，随后用玻璃棒将溶液搅拌10min待溶液均匀澄清，用锡纸密封，放入超声波清洗机混合均匀加热2h，放置在避光、低温的环境下，静置2～24h，制得复合引发剂全息光致聚合物。

所述复合引发剂全息光致聚合物制备成全息记录膜的方法，具体包括如下步骤：

首先、在两块透明玻璃基板上下夹持，中间构成有缺口的所需聚合物厚度的封装盒；

然后、在黑暗或者红光条件下，将复合引发剂全息光致聚合物由上述的封装盒的缺口处用微小针管的注射器从样品盒的底部注入，复合引发剂全息光致聚合物材料充满样品盒后，将缺口溢出来的多余的复合引发剂全息光致聚合物料用纸巾轻轻擦去，即制备得到复合引发剂全息光致聚合物的样品盒；

最后、在黑暗条件下，将制得的复合引发剂全息光致聚合物的样品盒放置加热台上加热10min，同时保持室内温度在25～35℃条件下，随后将样品置于532nm波长固体激光器的干涉光场中曝光进行固化后，即制得高衍射效率，响应时间短的光聚物全息记录膜。