RU2574723C1 - Жидкая композиция фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции - Google Patents
Жидкая композиция фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574723C1 RU2574723C1 RU2015111471/04A RU2015111471A RU2574723C1 RU 2574723 C1 RU2574723 C1 RU 2574723C1 RU 2015111471/04 A RU2015111471/04 A RU 2015111471/04A RU 2015111471 A RU2015111471 A RU 2015111471A RU 2574723 C1 RU2574723 C1 RU 2574723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nanoparticles
- composition
- aldrich
- toluene
- stirred
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 32
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003213 activating Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000051 modifying Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- 230000001588 bifunctional Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003211 photoinitiator Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 claims abstract 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- ROYPHECTKAJPDP-UHFFFAOYSA-N 2-[[3,5-dimethyl-6-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxycarbonylamino]hexyl]carbamoyloxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)NCCC(C)CC(C)CNC(=O)OCCOC(=O)C(C)=C ROYPHECTKAJPDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- GUOJYIXWHMJFDM-UHFFFAOYSA-N decan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCC(C)OC(=O)C=C GUOJYIXWHMJFDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- UUEYEUDSRFNIQJ-UHFFFAOYSA-N CCOC(N)=O.CCOC(N)=O.CC(=C)C(O)=O.CC(=C)C(O)=O Chemical compound CCOC(N)=O.CCOC(N)=O.CC(=C)C(O)=O.CC(=C)C(O)=O UUEYEUDSRFNIQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 acryl Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 2
- 210000002381 Plasma Anatomy 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002186 photoactivation Effects 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinylpyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится к органическим светочувствительным регистрирующим средам, а именно к композициям для получения фотополимеризационноспособных пленок для записи голограмм и способам их получения. Жидкая композиция фотополимеризационноспособной пленки для записи голограмм с наночастицами золота, сохраняющими свойства локализованных плазмонов золота, которая формирует изображение за счет модуляции показателя преломления при экспозиции активирующим облучением с длиной волны 325 нм, включает в себя жидкий акриловый мономер с одной акриловой группой, бифункциональный акрилат с двумя метакриловыми группами, фотоинициатор полимеризации с активирующим облучением света с длиной волны 325 нм, отличается тем, что в композицию включены акриловый мономер с одной акриловой группой, содержащий в боковой цепи предельную углеводородную цепочку - изодецилакрилат в количестве 62,64 вес.%, бифункциональный акрилат с двумя метакриловыми группами содержащий уретановые группы в количестве - 26,90 вес.%, наночастицы SiO2, имеющие размеры 7 нм, в количестве 9,86 вес.%, функционализированные додекантиолом наночастицы золота, имеющие размер 5 нм - 0,15 вес.%, а также 0,45 вес.% инициатора фотополимеризации, в качестве которого используют 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон. Технический результат - группа изобретений решает задачу повышения величины модуляции показателя преломления, что позволяет использовать материал в виде тонкой пленки, происходит повышение дифракционной эффективности для пропускающих голограмм до 70%. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретения относятся к органическим светочувствительным регистрирующим средам, а именно к композициям для получения фотополимеризационноспособных пленок для записи голограмм и способам их получения. Предлагаемая фотополимеризационноспособная пленка формирует изображение за счет изменения показателя преломления и поверхностного рельефа при экспозиции активирующим излучением с длиной волны 325 нм. Показатель преломления вышеуказанной пленки повышен в результате наличия наночастиц золота, входящих в ее состав.
Известны композиции для фотополимеризационноспособной пленки и способы получения фотополимерных пленок для записи голограмм. Их можно разделить на три основные категории: жидкие покрытия, содержащие фотоинициатор и мономеры, составы для сухих пленок, содержащие фотоинициирующую систему, мономер и связующий полимерный компонент, формирующий пленку, и составы для сухих пленок, содержащие сшивающий полимер и фотосенсибилизатор или инициатор.
Известны композиция для фотополимеризационноспособной пленки, способ ее получения и способ изготовления фотополимеризационноспособной пленки для записи голограмм (патент РФ №2325680, дата приоритета 22.04.2004, опубл. 27.05.2008, МПК G03F 7/031, G03F 7/028, G03F 7/033, G02B 5/32). Композиция фотополимеризующейся регистрирующей среды состоит из ненасыщенного соединения, способного к ион-радикальной фотополимеризации; системы, обеспечивающей фотоактивацию излучением в спектральной области 400-600 нм и состоящую из фотохромного соединения и соинициатора. Композиция содержит фотохромное соединение с большим временем жизни фотоиндуцированной формы или термически необратимое фотохромное соединение и, необязательно, полимерное связующее, пластификатор и неполимеризационноспособную органическую жидкость с большим показателем преломления.
Способ получения композиции заключается в приготовлении раствора твердого фотохромного соединения ФНХ 1 в N-винилпирролидоне и в добавлении в полученный раствор смеси полимеризационноспособных соединений (ОКМ-2 и ТАТМТ), а также соинициатора ДМЭА. Полученный раствор тщательно перемешивали и вакуумировали.
Способ получения фотополимеризационноспособной пленки включает нанесение приготовленного раствора на лавсановую пленку с разделительной прокладкой заданной толщины и покрытие ее сверху второй лавсановой пленкой. В результате получали триплексный материал.
Недостатки известной композиции-аналога для фотополимеризационноспособной пленки: наличие пластификатора и неполимеризационноспособной органической жидкости с большим показателем преломления предопределяют диффузию после записи и деградацию записанной голограммы, особенно при повышенных температурах. Использование сложной системы фотоактивации, состоящей из фотохромного соединения и соинициатора, и наличие полимерного связующего усложняет технологическую цепочку. Недостаточная величина модуляции показателя преломления вследствие малой разницы между показателем перемещаемого компонента и матрицы.
Известная композиция для фотополимеризационноспособной пленки, способ получения композиции, выбранные в качестве прототипа (патент РФ №2331095, дата приоритета 08.12.2006, опубл. 10.08.2008, МПК G03F 7/028, G03F 7/033).
Композиция для фотополимеризационноспособной пленки представляет собой жидкий акриловый мономер с одной (мета)акриловой группой; бифункциональный акриловый олигомер с двумя (мета)акриловыми группами; термопластический линейный полимер; фотоинициатор полимеризации при активирующем облучение света с длиной волны 350-400 нм; низкокипящий растворитель; растворитель, растворяющий термопластический полимерсвязующий компонент.
Недостатком композиции прототипа является наличие термопластического линейного полимера, что усложняет технологическую цепочку и понижает термостабильность готовой голограммы.
Способ получения композиции включает приготовление растворов путем добавления компонентов в растворитель и последующее перемешивание магнитной мешалкой до полного растворения.
Способ получения сухой фотополимеризационноспособной пленки заключается в нанесении композита из низкокипящего растворителя с помощью центрифуги. Растворы наносятся на стеклянную подложку при скорости вращения подложки 8 об/мин с использованием аппликатора и ламинирующей установки. Затем пленка сушится под фольгой при комнатной температуре и окончательно - при 70°С.
Группа изобретений решает задачу повышения величины модуляции показателя преломления An, повышения дифракционной эффективности и формирования оптически активных светоиндуцированных трехмерных решеток. Поставленная задача решается использованием фотополимеризующейся мономерной композиции, наполненной наночастицами, фотоиндуцированное перемещение которых приводит к значительной величине Δn в результате значительного различия показателя преломления наночастиц и матрицы, а полимеризация - к фиксированию записанной голограммы. Наличие в композиции наночастиц золота влияет на процесс фотоиндуцированного перемещения компонент и формирование структуры нанокомпозита, что обусловлено ярко выраженным эффектом усиления электромагнитного поля непосредственно вблизи наночастиц за счет плазменного резонанса, а также приводит к повышению показателя преломления в области плазменного резонанса и величины его модуляции при фотоиндуцированном перемещении наночастиц золота в композиции.
Жидкая композиция для получения фотополимеризационноспособной пленки с наночастицами золота, сохраняющими свойства локализованных плазмонов золота, для записи голограммы, которая формирует изображение за счет модуляции показателя преломления при экспозиции активирующим облучением с длиной волны 325 нм, содержит 26,90 вес. % смеси линейных жидких уретановых мономеров - диуретан диметакрилат, смесь изомеров (436909 ALDRICH, UDMA), 62,64 вес. % акрилового мономера, состоящего из акрилатной группы в основной цепи и предельной углеводородной цепочки в боковой цепи - изодецилакрилат (408956 ALDRICH, IDA), 9,86 вес.% наночастиц SiO2, имеющих размер 7 нм (ALDRICH, S5130, SiO2), 0,15 вес. % функционализированных додекантиолом наночастиц золота, имеющих размер 5 нм - (Nanoprobes, №3014, Au), а также 0,45 вес. % инициатора фотополимеризации, в качестве которого используют 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон.
Способ получения вышеупомянутой жидкой композиции для получения фотополимеризационноспособной пленки включает смешивание компонентов: диуретан диметакрилата (436909 Aldrich, UDMA) и изодецилакрилата (408956 ALDRICH, IDA в течение 2 часов. В смесь порционно вводят указанное количество наночастиц SiO2 и добавляют толуол для уменьшения вязкости смеси и тщательно перемешивают до исчезновения осадка наночастиц. На 1 г наночастиц SiO2 требуется 10 мл толуола. Далее перемешивают 8 час, далее перемешивают в течение 10 циклов, состоящих из чередующихся - 30 мин перемешивания и 30 мин обработки на ультразвуковой ванне (УЗВ). Далее добавляют указанное выше количество наночастиц золота в толуоле. Концентрация такого раствора - 0,257 г наночастиц золота на 100 мл толуола. Далее перемешивают 8 час, и далее перемешивают в течение 10 циклов. Далее добавляют указанное количество инициатора фотополимеризации и перемешивают в течение 5 циклов. Далее выпаривают толуол при температуре 50°С до постоянного веса. Полученную композицию сохраняют при температуре 25°С.
Сущность заявляемых изобретений поясняется следующим.
В результате проведенных научных исследований найдены основные факторы, оказывающие влияние на оптические и другие важные эксплуатационные свойства пленки.
Первый важный фактор - химическая структура мономерных компонентов. Необходимым условием, препятствующим агрегации наночастиц золота, является наличие N-H групп у одного из компонентов композиции и предельной цепочки углеводородов у другого.
Второй фактор - наличие 9,86 вес. % наночастиц оксида кремния, который влияет на совместимость наночастиц золота со смесью мономеров композиции, повышая их предельную концентрацию.
Третий фактор - функционализация поверхности наночастиц золота додекантиолом, что определяет размер и совместимость со всей композицией без агрегации наночастиц золота, позволяя им проявлять в мономерном и полимерном состоянии эффект поверхностного локализованного плазмона.
Четвертый фактор, который влияет на качество пленки - метод инициирования трехмерной радикальной полимеризации компонентов, определяющий скорость инициирования, концентрацию свободных радикалов, константы скорости процесса полимеризации.
Для решения поставленной задачи необходимо осуществить синтез нанокомпозитов, подходящих для получения фотополимеризационноспособной пленки, создать гомогенную композицию из вышеупомянутых акриловых компонентов и наночастиц, выбрать фотоинициатор радикальной полимеризации вышеупомянутых мономерных компонентов при экспозиции активирующим излучением с длиной волны в области 325 нм.
В предлагаемых изобретениях для достижения необходимых свойств вышеупомянутой фотополимеризационноспособной нанокомпозиционной пленки используется композиция полимеризационноспособных компонентов и наночастиц. В общем виде композиция состоит из:
- смеси мономеров,
- наночастиц (SiO2 и Au),
- инициатора фотополимеризации.
Смесь мономеров выполняет роль матрицы, в которой происходит однородное распределение наночастиц и наблюдается их стабилизация. Аминогруппы диуретан диметакрилатных мономеров (UDMA) активно взаимодействуют с SiO2 наночастицами и модифицируют их поверхность таким образом, что позволяет улучшить совместимость неорганических наночастиц с органической акриловой матрицей. Наличие в растворе мономера UDMA также позволяет сформировать полимерную сетку. Мономер IDA, относящийся к акриловым линейным мономерам с боковой цепочкой из предельных углеводородов повышает совместимость системы с оболочкой наночастиц золота и выступает в роли модификатора смеси мономеров и наночастиц, позволяющего варьировать вязкость смеси, и таким образом можно влиять на скорость фотоиндуцированной диффузии наночастиц при записи. Важно, что IDA совместим с UDMA, но не взаимодействует с наночастицами. Показатель преломления наночастиц существенно отличается от показателя преломления мономерной матрицы, что определяет значительную величину модуляции показателя преломления при перераспределении наночастиц.
Для приготовления составов были использованы следующие мономеры: 1.) Диуретан диметакрилат, смесь изомеров (436909 ALDRICH, UDMA)
2.) Изодецилакрилат (408956 ALDRICH, IDA)
Исследования показали: любой известный инициатор радикальной полимеризации может использоваться для отверждения жидкой композиции по данному изобретению, конкретные инициаторы, обеспечивающие наилучшие характеристики записи для конкретных областей спектра:
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон (Aldrich No. 19, 611-8, In2), излучение 320-380 нм. Для приготовления составов были использованы следующие наночастицы:
1.) Оксида кремния, имеющие размер наночастиц 7 нм (ALDRICH, S5130, SiO2).
2.) Наночастицы золота, функционализированные додекантиолом, имеющие размер 5 нм, (Nanoprobes, №3014, Au)
Соотношение компонентов в жидкой композиции представлено в таблице 1.
Способ получения фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы включает нанесение вышеуказанной жидкой композиции в виде капли на стекло, закрывание ее полиэстеровой пленкой. Наличие спайсеров определенной толщины позволяет контролировать толщину. Далее вальцами раскатывают композицию до толщины соответствующей спайсерам.
Пример способа приготовление жидкой композиции.
Основные компоненты - 9,86 вес.% SiO2 наночастицы, 0,15 вес. % Au наночастицы, 26,90 вес. % UDMA, 62,64 вес. % IDA, 0,45 вес. % In2.
При комнатной температуре сначала при постоянном перемешивании производится размешивание компонентов: диуретан диметакрилата (436909 Aldrich, UDMA) и изодецилакрилата (408956 ALDRICH, IDA) в течение 2 часов. В смесь порционно вводят указанное количество наночастиц SiO2 и добавляют толуол для уменьшения вязкости смеси и тщательно перемешивают до исчезновения осадка наночастиц. На 1 г наночастиц SiO2 требуется 10 мл толуола. Далее перемешивают 8 час, далее перемешивают в течение 10 циклов, состоящих из 30 мин перемешивания и 30 мин обработки на ультразвуковой ванне. Далее добавляют указанное выше количество наночастиц золота в толуоле. Концентрация такого раствора - 0,257 г наночастиц золота на 100 мл толуола. Далее перемешивают 8 час, далее перемешивают в течение 10 циклов. Далее добавляют указанное количество инициатора фотополимеризации и перемешивают в течение 5 циклов. Далее выпаривают толуол при температуре 50°С до постоянного веса. Полученную композицию сохраняют при температуре 25°С.
Пример получения фотополимеризационноспособной пленки.
Способ получения фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, включает нанесение вышеуказанной жидкой композиции в виде капли на стекло, закрывание ее полиэстеровой пленкой. Наличие спайсеров определенной толщины позволяет контролировать толщину. Далее вальцами раскатывают композицию до толщины соответствующей спайсерам.
Описание голографической записи периодических структур на разработанной жидкой композиции.
Предлагаемую жидкую композицию, помещенную между стеклом и полиэстером, экспонировали излучением гелий-кадмиевого лазера ГКЛ-40(И) с длиной волны 325 нм, выходной мощностью 15 мВт при плотности энергии 3·10-2 Дж/см2, при углах между интерферирующими пучками 3°-45°, длительностях экспозиций 2-700 с, толщинах слоев 20-100 мкм. Получали пропускающие голограммы, дифракционную эффективность определяли отношением интенсивности излучения в первом порядке дифракции к интенсивности падающего излучения на длине волны 633 нм. После записи в интерференционном поле (экспонирование) проводили засветку ртутной лампой в течение пяти минут. Дифракционную эффективность определяли после записи в интерференционном поле или после записи и засветки ртутной лампой. В нижеуказанных примерах приведены результаты голографической записи, проведенной на разработанной жидкой композиции.
1.) Пример 1.
Материалы экспонировали (по п.п. 1), дифракционную эффективность определяли после экспонирования.
2.) Пример 2.
Материалы экспонировали (по п.п. 1,2) и засвечивали УФ излучением ртутной лампы с длиной волны 365 нм при освещенности 10 Вт/м2 в течение 5 мин, дифракционную эффективность определяли после засветки.
В таблице 2 приведены максимальные значения дифракционной эффективности для пропускающих голограмм, полученных по п.п. 1,2.
Таким образом, заявляемые композиции фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения этой композиции, а также способ получения вышеуказанной пленки обеспечивают запись голограммы, не требующей обработки после экспонирования, обладающей большой величиной Δn и, следовательно, обеспечивающей достаточно высокое значение дифракционной эффективности до 70% при толщине 60 мкм.
Влагостойкость предлагаемой жидкой композиции существенно выше, чем у известных голографических полимеров по причине отсутствия в составе композиции гидрофильных и наличия неорганических наночастиц, химически связанных с полимером.
Claims (2)
1. Жидкая композиция фотополимеризационноспособной пленки для записи голограмм с наночастицами золота, сохраняющими свойства локализованных плазмонов золота, которая формирует изображение за счет модуляции показателя преломления при экспозиции активирующим облучением с длиной волны 325 нм, включающая в себя жидкий акриловый мономер с одной акриловой группой, бифункциональный акрилат с двумя метакриловыми группами, фотоинициатор полимеризации с активирующим облучением света с длиной волны 325 нм, отличающаяся тем, что в композицию включены акриловый мономер с одной акриловой группой, содержащий в боковой цепи предельную углеводородную цепочку - изодецилакрилат в количестве 62,64 вес.% (408956 ALDRICH, IDA), бифункциональный акрилат с двумя метакриловыми группами, содержащий уретановые группы в количестве - 26,90 вес.% (436909 Aldrich, UDMA), наночастицы SiO2, имеющие размеры 7 нм, в количестве 9,86 вес.% (ALDRICH, S5130, SiO2), функционализированные додекантиолом наночастицы золота, имеющие размер 5 нм - 0,15 вес.%, а также 0,45 вес.% инициатора фотополимеризации, в качестве которого используют 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон.
2. Способ получения жидкой композиции фотополимеризационноспособной пленки для записи голограмм по п. 1, включающий смешивание вышеуказанных компонентов при комнатной температуре, отличающийся тем, что сначала производится перемешивание компонентов: диуретан диметакрилата (436909 Aldrich, UDMA) и изодецилакрилата (408956 ALDRICH, IDA) в течение 2 часов, потом в смесь порционно вводят указанное количество наночастиц оксида кремния и добавляют толуол для уменьшения вязкости смеси и тщательно перемешивают до исчезновения осадка наночастиц (на 1 г наночастиц SiO2 требуется 10 мл толуола), далее перемешивают 8 часов, потом перемешивают в течение 10 циклов (30 мин перемешивания и 30 мин обработки на ультразвуковой ванне), далее добавляют указанное выше количество наночастиц золота в толуоле (концентрация раствора - 0,257 г наночастиц золота на 100 мл толуола), далее перемешивают 8 час, далее перемешивают в течение 10 циклов, далее добавляют указанное количество инициатора фотополимеризации и перемешивают в течение 5 циклов, далее выпаривают толуол при температуре 50°С до постоянного веса, полученную жидкую композицию сохраняют при температуре 25°С.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2574723C1 true RU2574723C1 (ru) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2325680C2 (ru) * | 2004-04-22 | 2008-05-27 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Фотополимеризующиеся регистрирующие среды для трехмерной оптической памяти сверхбольшой информационной емкости |
RU2331095C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2008-08-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | "живые" полимеризационноспособные пленки для записи голограмм |
RU2541521C2 (ru) * | 2013-05-23 | 2015-02-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Жидкая композиция для фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции, способ получения вышеуказанной пленки |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2325680C2 (ru) * | 2004-04-22 | 2008-05-27 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Фотополимеризующиеся регистрирующие среды для трехмерной оптической памяти сверхбольшой информационной емкости |
RU2331095C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2008-08-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | "живые" полимеризационноспособные пленки для записи голограмм |
RU2541521C2 (ru) * | 2013-05-23 | 2015-02-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Жидкая композиция для фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции, способ получения вышеуказанной пленки |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J. Burunkova et. al. Influence of gold nanoparticles on photo-polymerization processes and structure in acrylate nanocomposites. European Polymer Journal, vol.64, 2015, pp.189-195. J. Burunkova et. al. Fabrication and characterization of gold/acrylic polymer nanocomposites. European Polymer Journal, vol. 49, 2013, pp. 3072-3077. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Blasco et al. | Photochemically driven polymeric network formation: synthesis and applications | |
KR101272964B1 (ko) | 높은 측면 해상도를 갖는 굴절률 구배층을 제조하기 위한유기-무기 하이브리드 물질을 포함하는 광학소자 및 그의제조방법 | |
Sakhno et al. | Surface modified ZrO2 and TiO2 nanoparticles embedded in organic photopolymers for highly effective and UV-stable volume holograms | |
Sánchez et al. | TiO2 nanoparticle–photopolymer composites for volume holographic recording | |
Ni et al. | 3D image storage in photopolymer/ZnS nanocomposites tailored by “photoinitibitor” | |
KR101276419B1 (ko) | 급속 운동성을 갖는 굴절률 구배층을 제조하기 위한유기-무기 하이브리드 물질을 포함하는 광학소자 및 그의제조방법 | |
WO2009127824A1 (en) | Photopolymerizable compositions | |
CN107533318A (zh) | 全息记录组合物、全息记录介质和全息记录介质的制造方法 | |
Burunkova et al. | Fabrication and characterization of gold/acrylic polymer nanocomposites | |
JP2005099612A (ja) | ホログラム記録材料組成物及びホログラム記録媒体 | |
Yoshinaga et al. | Stepwise controlled immobilization of colloidal crystals formed by polymer-grafted silica particles | |
Smirnova et al. | Holographic nanocomposites for recording polymer-nanoparticle periodic structures: I. General approach to choice of components of nanocomposites and their holographic properties | |
RU2541521C2 (ru) | Жидкая композиция для фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции, способ получения вышеуказанной пленки | |
CN112863621B (zh) | 一种聚甲基丙烯酸甲酯光致聚合物材料及其制备与应用 | |
RU2574723C1 (ru) | Жидкая композиция фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции | |
JP5286661B2 (ja) | ホログラム記録材料及びホログラム記録媒体 | |
CN107045212A (zh) | 利用水凝胶膜的隐形眼镜及其制造方法 | |
RU2331095C1 (ru) | "живые" полимеризационноспособные пленки для записи голограмм | |
US20050036179A1 (en) | Holographic storage medium comprising metal-containing high refractive index region, and storage article containing same | |
Barachevskii | Photopolymerizable recording media for three-dimensional holographic optical memory | |
JPS6131721B2 (ru) | ||
Barichard et al. | Physico-chemical role of CdSe/ZnS quantum dots in the photo-polymerization process of acrylate composite materials | |
KR950006729B1 (ko) | 홀로그램(holograns) | |
RU2747130C1 (ru) | Жидкая композиция для фотополимеризационноспособной пленки для оптической записи, состав и способ получения | |
US20040033423A1 (en) | Holographic recording material |