氨基功能化的氧化石墨烯/偶氮聚合物复合波导材料的制备及应用_2

文档序号:9465890阅读:来源:国知局
:5~15,优选1:12 ;溫度优选 60°C,时间优选化;
[0020] 步骤D、将步骤A所制得的异氯酸根封端的预聚体加入步骤C制得的氨基修饰的氧 化石墨締体系中,升溫至30~90°C,继续揽拌反应1~化,将反应体系置于40~90°C真空 干燥箱烘至恒重,即得氨基功能化的氧化石墨締/偶氮聚合物复合波导材料(NC),其中反 应溫度优选80°C,揽拌时间优选地,真空干燥溫度优选60°C。
[0021] 根据本发明所述方法制得的氨基功能化的氧化石墨締/偶氮聚合物复合波导材 料,具有较高的热光系数(化/dT),比普通有机材料大且是传统无机材料的10倍W上,可应 用于研制具有低驱动功率和较快响应速度的新型数字热光开关。
[0022] 本发明所用试剂:本发明所用的石墨粉、浓硫酸、二下基二月桂酸锡灯-12)、硝 酸钢、乙二胺巧DA)、间苯二胺、对硝基苯胺、2-(7-偶氮苯并S氮挫)-N,N,N',N' -四甲 基脈六氣憐酸醋(HATU)、高儘酸钟和N,N-二甲基甲酯胺值MF),国药集团化学试剂有限 公司;30 %过氧化氨和异佛二酬二异氯酸醋(IPDI),上海凌峰化学试剂有限公司;分散 红-19值R-19),AcrosOrganicsCo.Ltd. ,(NewJersey,America)。 阳〇2引有益效果
[0024] 本发明制备工艺简单,分子中含有的偶氮基团和引入的功能化氧化石墨締纳米材 料提高了偶氮聚合物材料的热光性能、机械性能及热稳定性。所制得的氨基功能化的氧化 石墨締/偶氮聚合物复合波导材料,具有较高的热光系数(化/dT),相对而言,该复合材料 比普通有机材料大且是传统无机材料的10倍W上。该复合材料为研制具有低驱动功率和 较快响应速度的新型数字热光开关奠定了基础。
【具体实施方式】
[00巧]下面结合实施例对本发明进行详细说明,W使本领域技术人员更好地理解本发 明,但本发明并不局限于W下实施例。 阳0%] 实施例1
[0027] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨;
[0028] (2)采用重氮偶合方法制备得偶氮生色分子NAPD;
[0029] 做异氯酸根封端的预聚体的制备:将1. 06gNAPD和2. 12gIPDI溶解于18. 9g的 DMF中,并加入带有揽拌棒,溫度计及回流管的四口烧瓶中。接着,升溫至45°C后,加入0. 5g T-12,反应比,即得异氯酸根封端的预聚体;
[0030] (4)将0. 012g氧化石墨置于6gDMF中超声剥离5h,再经离屯、即得氧化石墨締分 散液;将分散液置于250mL的圆底烧瓶中,再将6gEDA加入氧化石墨締分散液中,室溫下揽 拌30min;接着,升溫至30°C后,加入0.Smg的2- (7-偶氮苯并S氮挫)-N,N,N',N' -四甲基 脈六氣憐酸醋(HATU),继续揽拌反应化,即得乙二胺功能化的氧化石墨締(EAGO);
[0031] (5)然后将异氯酸根封端的预聚体加入步骤2制得的反应液中,升溫至30°C后,继 续揽拌反应比。最终将产品置于40°C真空干燥箱烘至恒重,即得氨基功能化的氧化石墨締 /偶氮聚合物复合波导材料(NC-I)。 阳0巧实施例2
[0033] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨;
[0034] (2)采用重氮偶合方法制备得偶氮生色分子NAPD; 阳03引 做异氯酸根封端的预聚体的制备:将1. 06gNAPD和2. 12gIPDI溶解于21. 2g的 DMF中,并加入带有揽拌棒,溫度计及回流管的四口烧瓶中。接着,升溫至50°C后,加入0.5g T-12,反应化,即得异氯酸根封端的预聚体;
[0036] (4)将0. 012g氧化石墨置于7. 2gDMF中超声剥离6h,再经离屯、即得氧化石墨締 分散液,将分散液置于250mL的圆底烧瓶中,再将8. 4gEDA加入氧化石墨締分散液中,室溫 下揽拌30min;接着,升溫至40°C后,加入0.SmgHATU,继续揽拌反应4h,即得乙二胺功能化 的氧化石墨締(EAGO);
[0037] 妨然后将异氯酸根封端的预聚体加入步骤2制得的反应液中,升溫至40°C后,继 续揽拌反应化。最终将产品置于5(TC真空干燥箱烘至恒重,即得氨基功能化的氧化石墨締 /偶氮聚合物复合波导材料(NC-2)。 阳0測 实施例3
[0039] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨;
[0040] (2)采用重氮偶合方法制备得偶氮生色分子NAPD; 阳OW 做异氯酸根封端的预聚体的制备:将1. 06gNAPD和3. 71gIPDI溶解于19.OSg 的DMF中,并加入带有揽拌棒,溫度计及回流管的四口烧瓶中。接着,升溫至80°C后,加入 0. 5gT-12,反应地,即得异氯酸根封端的预聚体;
[0042] (4)将0. 012g氧化石墨置于9. 42gDMF中超声剥离6h,再经离屯、即得氧化石墨締 分散液,将分散液置于250mL的圆底烧瓶中,再将9gEDA加入氧化石墨締分散液中,室溫下 揽拌30min。接着,升溫至60°C后,加入ImgHATU,继续揽拌反应化,即得乙二胺功能化的 氧化石墨締(EAGO);
[0043] (5)然后将异氯酸根封端的预聚体加入步骤2制得的反应液中,升溫至80°C后,继 续揽拌反应地。最终将产品置于60°C真空干燥箱烘至恒重,即得氨基功能化的氧化石墨締 /偶氮聚合物复合波导材料(NC-3)。
[0044]实施例4 W45] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨;
[0046] (2)采用重氮偶合方法制备得偶氮生色分子NAPD ;
[0047] (3)异氯酸根封端的预聚体的制备:将1. 06gNATO和4. 24g IPDI溶解于48g的 DMF中,并加入带有揽拌棒,溫度计及回流管的四口烧瓶中。接着,升溫至95°C后,加入0. 5g T-12,反应化,即得异氯酸根封端的预聚体; W48] (4)将0. 012g氧化石墨置于8. 4gDMF中超声剥离她,再经离屯、即得氧化石墨締 分散液,将分散液置于250mL的圆底烧瓶中,再将9. 42gEDA加入氧化石墨締分散液中,室 溫下揽拌30min。接着,升溫至90°C后,加入2.4mgHATU,继续揽拌反应化,即得乙二胺功 能化的氧化石墨締(EAGO); W例 妨然后将异氯酸根封端的预聚体加入步骤2制得的反应液中,升溫至90°C后,继 续揽拌反应化。最终将产品置于90°C真空干燥箱烘至恒重,即得氨基功能化的氧化石墨締 /偶氮聚合物复合波导材料(NC-4)。
[0050] 实施例5
[0051] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨;
[0052] (2)采用重氮偶合方法制备得偶氮生色分子NAPD;
[0053] (3)异氯酸根封端的预聚体的制备:将1. 06gNATO和6. 36gIPDI溶解于42. 4g的 DMF中,并加入带有揽拌棒,溫度计及回流管的四口烧瓶中。接着,升溫至70°C后,加入0.5g T-12,反应化,即得异氯酸根封端的预聚体;
[0054] (4)将0.012g氧化石墨置于9. 6g DMF中超声剥离她,再经离屯、即得氧化石墨締 分散液,将分散液置于250mL的圆底烧瓶中,再将8.4g EDA加入氧化石墨締分散液中,室溫 下揽拌30min。接着,升溫至70°C后,加入1. 2mg HATU,继续揽拌反应化,即得乙二胺功能 化的氧化石墨締(EAGO); 阳化5] (5)然后将异氯酸根封端的预聚体加入步骤2制得的反应液中,升溫至50°C后,继 续揽拌反应化。最终将产品置于7(TC真空干燥箱烘至恒重,即得氨基功能化的氧化石墨締 /偶氮聚合物复合波导材料(NC-5)。
[0056] 实施例6
[0057] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨;
[0058] (2)采用重氮偶合方法制备得偶氮生色分子NAPD ;
[0059] 做异氯酸根封端的预聚体的制备:将1. 06g NAPD和11. 34g IPDI溶解于15. 9g 的DMF中,并加入带有揽拌棒,溫度计及回流管的四口烧瓶中。接着,升溫至60°C后,加入 0. 5g T-12,反应化,即得异氯酸根封端的预聚体; W60] (4)将0. 012g氧化石墨置于12gDMF中超声剥离她,再经离屯、即得氧化石墨締分 散液,将分散液置于250mL的圆底烧瓶中,再将9. 6gEDA加入氧化石墨締分散液中,室溫下 揽拌30min。接着,升溫至60°C后,加入1. 5mgHATU,继续揽拌
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