[发明专利]一种全息光存储聚合物及其制造方法

说明书

本发明涉及一种全息光存储聚合物及其制造方法。全息光存储聚合物是一种含有手性基团的假芪型偶氮高分子材料。全息光存储聚合物的制造方法是以S‑2‑甲基‑1‑丁醇为手性源，通过与4‑氨基苯甲酸反应得到带有手性基团的苯胺衍生物，然后再通过重氮偶合反应制备含有手性基团的假芪型偶氮单体，最后通过聚合反应将合成的偶氮单体聚合得到相应的聚合物。全息光存储聚合物的偶氮基团与聚合物主链之间的柔性间隔基为2‑16个亚甲基。该全息光存储聚合物的分子量可调，在532纳米的干涉激光照射下，可以在该全息光存储聚合物表面加工出12重及以上的表面准晶结构，可以在1分钟内于该全息光存储聚合物膜表面进行全息光存储，形成的全息图案可以被擦除并重新写入。

技术领域

本发明涉及一种全息光存储聚合物及其制造方法，属于功能高分子材料制造领域。该全息光存储聚合物可以作为功能高分子新材料应用于全息光存储领域。

背景技术

随着现代社会的快速发展，人们对信息的需求迅速扩大,需要及时将相应信息数据进行存储。全息光存储是将所需存储的信息直接通过干涉光记录在存储材料中，具有存储信息容量大、读写速率快等优点，是一种极具发展潜力的信息存储技术。尽管科学界早就认识到全息光存储的技术优势，但是找到合适的全息光存储介质才是全息光存储亟需解决的问题。现有的全息光存储介质包括传统的全息光存储介质、银盐材料、光致抗蚀剂、重铬酸盐明胶光变色材料和光折变晶体等。近年来，光致聚合物由于易于处理、读取过程无易失性、无需溶剂显影、可达到很大的动态范围和光敏感度、大规模生产将会非常廉价而变成一类非常实用的全息光存储材料。然而，目前的大部分全息光存储材料均无法实现可逆的擦除和重新写入，因此开发新型的全息光存储材料对解决当前对存储容量、速率越来越高的要求的发展具有重要的意义。

偶氮分子是指其结构中含有氮氮双键的分子，在氮氮双键两端连接苯环，就构成了偶氮苯基团，在偶氮苯基团的芳环上修饰不同的取代基后，得到的体系的光谱特征和光物理化学性能都将会发生明显的改变，据此可以将偶氮苯基团分为三类：偶氮苯型，氨基偶氮苯型和假芪型。当使用单一波长的激发光照射假芪型偶氮苯化合物时可以同时实现它的反式-顺式和顺式-反式的顺反异构化过程，使之发生快速的反式到顺式再到反式的异构化循环，最终使偶氮基团垂直于偏振光传播方向排列，给这种材料带来与众不同的光响应性质。通过控制激发光使之在偶氮材料表面形成干涉光，可以使偶氮材料发生光致取向，进而形成光栅，而当信号光加载了存储信息空间频率后所形成的光栅就是一种全息光存储图，因此偶氮材料非常适合用作全息光存储介质。

发明内容

本发明的目的是克服现有全息光存储材料的存储过程是个不可逆性，无法进行擦除和重新写入以及在显影过程中需要用溶剂处理、程序较为繁琐的技术的不足，提供一种高效的可重复擦写的全息光存储新材料及其制造方法，实现全息光存储过程简单且可重复擦写的全息光存储新材料的批量制备，解决现有全息光存储材料存储过程复杂、不可重复擦写、成本高等问题，拓宽全息光存储材料的种类。对于全息光存储材料在科学研究和应用领域具有重大意义。具体为，从含有手性基团的有机醇出发，通过有机合成反应制备具有手性基团的假芪型偶氮单体；然后利用可逆加成断裂链转移聚合反应将合成的单体聚合得到相应的偶氮聚合物；最后以得到的聚合物为全息光存储介质。

所述的一种全息光存储聚合物，其特征在于：该全息光存储聚合物是一种含有手性基团的假芪型偶氮高分子材料，其中的偶氮基团与聚合物主链之间的柔性间隔基的长度为2-16个亚甲基，其结构式为式Ⅰ所示：

所述的全息光存储聚合物，其特征在于：其制造方法步骤以下：