화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Polymer(Korea), Vol.25, No.4, 496-502, July, 2001
Export Citation
곁사슬에 디아조벤젠기를 갖는 비선형 광학 폴리퀴논디이민의 합성과 특성에 관한 연구
Synthesis and Properties of Nonlinear Optical Polyquinonediimine Containing Di-Azobenzene Group in the Side Chain
이상배†, 양정성, 박동규1
  • 경남대학교 화학과
  • 1경성대학교 화학과
Sang Bae Lee†, Jung Sung Yang, and Dong Kyu Park1
  • Department of Chemistry, Kyungnam University, Masan 631-701, Korea
  • 1Department of Chemstry, Kyungsung University, Pusan 608-736, Korea
E-mail:
초록
본 연구에서는 곁사슬에 di-azobenzene 그룹을 갖는 polyquinonediimine (PQDI)을 TiCl4존재 하에서 축합 중합법으로 합성하였다. 합성된 단량제와 고분자는 FT-IR과 1H-NMR로 확인 하였으며, 특히 적외선 스펙트럼에 의하여 고분자의 특성 피크인 1625 cm(-1) 부근에서 >C=N 이중결합이 형성되었음을 보여 주었다. Di-azobenzene이 한쪽에 붙어있는 PQDI는 유전 상수가 큰 메탄올, 아세톤 및 비극성 용매에는 거의 녹지 않았으나, 유전 상수가 작은 극성 용매에는 아주 좋은 용해성을 보여주었다. GPC에 의한 분자량 분포는 1.38로 좁은 분포를 가졌고, X-ray 분석으로 부터는 halo만 나타나기 때문에 열처리 없이 유리 전이온도 부근에서 분극처리를 행하여 SHG를 측정하였다. 고분자의 열 분석에 의하면, TGA측정에서는 280℃에서 분해온도가 나타나므로, 열적으로 안정한 고분자임을 알 수 있으며, DSC에 의한 T(g)값은 116℃이였고, di-azobenzene이 곁사슬로 결합된 PQDI의 SHG값 χ((2)) 는 1.2pm/V 값을 가졌고, 경시 안정성의 특정 결과 초기 상태에서는 약간의 SHG 감소를 가져왔으며, 20시간 후에는 안정성을 나타내었다.
Thermally stable polyquinonediimines(PQDI) containing di-azobenzene in the side chain were synthesized by means of condensation polymerization under TiCl4. The synthesized monomers and polymers were identified by FT-IR, (1)H-NMR, and elemental analysis. Especially, the polymerization of PQDI was confirmed by the double-bonding peak of >C=N appearing near 1625cm(-1) in FT-IR spectrum. PQDI with di-azobenzene group in one side chain was insoluble in methanol, acetone and non-polar solvents having big dielectric constant, but had good solubility in polar solvents having small dielectric constant. Molecular weight distribution of PQDI measured by GPC was 1.38. It was confirmed to be amorphous polymer through X-ray diffraction by the appearance of the halo in case of PQDI containing di-azobenzene in the side chain. The glass transition temperature (T(g)) of synthesized polymer was measured to be 116℃ by differential scanning calorimetry. The SHG value for χ((2)) was 1.2 pm/V (λ = 1.542 μm). The SHG value slightly decreased in an early stage but showed temporal stability after 20 hours.
Keywords:nonlinear optical;polyquinonediimine;di-azobenzne group;NLO-PQDI
  1. Kurtz SK, Perry TT, J. Appl. Phys., 39, 3797 (1968)
  2. Kurtz SK, Perry TT, J. Appl. Phys., 49, 3797 (1978)
  3. Chemula DS, Zyss J, "Nonlinear Optical Properties of Organic Molecular and Crystals", p. 23, Academic Press, New York (1987)
  4. Bethea CG, Appl. Opt., 14, 1447 (1975)
  5. Singer KD, Garito AF, J. Chem. Phys., 75, 35735 (1981)
  6. Meredith GR, Rev. Sci. Instrum., 53, 48 (1982) 
  7. Oudar JL, Chemula DS, Opt. Commum., 13, 10 (1975)
  8. Chemula DS, Oudar JL, Jerphagnon T, Phys. Rev., 1312, 4534 (1975)
  9. Oudar JL, Chemula DS, J. Chem. Phys., 66, 2664 (1977) 
  10. Levine BF, Bethea CG, J. Chem. Phys., 63, 266 (1975)
  11. Shin DM, Choi KH, Kang DY, Kim TW, Choi DH, Synth. Met., 71, 2093 (1995) 
  12. Noh HG, Shim HK, Chang JH, Jin JI, Macromolecules, 30(5), 1521 (1997) 
  13. Chen Y, Rahman M, Takahashi T, Mandal B, Lee J, Kumar J, Tripathy SK, Jpn. J. Appl. Phys., 30, 672 (1991) 
  14. Chittibabu KG, Li L, Kamath M, Chem. Mater., 6, 475 (1994) 
  15. Tsutsumi N, Mizutani T, Sakai W, Macromolecules, 30(6), 1637 (1997) 
  16. Mandal BK, Huang JC, Kumar J, Tripathy SK, U.S. Patent, 7,700,261 (1993)
  17. Jeng RJ, Chen YM, Kumar J, Tripathy SK, J. Macromol. Sci.-Pure Appl. Chem., A29, 1115 (1992)
  18. Oudar JL, J. Chem. Phys., 67, 446 (1977)
  19. Wang XG, Kumar J, Tripathy SK, Li L, Chen JI, Marturunkakul S, Macromolecules, 30(2), 219 (1997)