“…(Holographic composites) [32] 、纳米粒子-聚合物复合材料体全息光栅(Nanoparticle-polymer composite volume holographic gratings) [33,34] 、 可 光 聚 合 的 纳 米 复 合 材 料 (Photopolymerizable nanocomposite materials) [35] 、纳米粒子-光 聚 合 物 复 合 材 料 (Nanoparticle-photopolymer composites) [36] 高分子材料的高性能化和多功能化提供了新思路和新机遇。在 HPNC 中,液晶不仅提供 高的折射率,还起到降低复合体系黏度、促进有序相分离的作用。此外,通过合理的分 子设计,还能够通过引入新型液晶分子赋予复合材料新的功能(如聚集诱导发光) [6] 。类 似地,HPNC 中的纳米粒子也不一定具有高折射率,还可以是折射率较低、但具有特定 功能的纳米粒子(如上转换纳米粒子) [19,29,37] 导相分离原理成型,光引发阻聚剂在构筑有序相分离结构过程中起着关键作用 [19,20,29] 。 这是因为在激光全息记录过程中, 复合体系的光聚合反应速率通常较快, 凝胶化时间短, 导致相分离 过程受阻,有序相分离结构难以形成 [4,38] 。有趣的是, 光引发阻聚剂 (photoinitibitor)作为一类新型光引发体系,在可见光的辐照下能够同时产生具有光引发 聚合(photoinitiation)和光阻聚(photoinhibition)两种功能不同的自由基(图 3) [5,39,40] 。 两种自 由基的竞争与协同效应,显著扩大了相干亮区(bright region,见图 1,也称为 constructive region)与相干暗区(dark region,也称为 destructive region)之间的凝胶化时间差异,促进 了有序相分离 [5,30,38] 。 对照实验结果显示, 当光引发体系仅产生引发聚合功能时(如双(2,6-二氟-3-吡咯苯基)二茂钛(Irgacure 784)与过氧化苯甲酰(BPO)构成的光引发体系), 复合体 系的聚合反应速率显著加快,但相分离结构从有序变为无序,说明光引发阻聚剂对全息 记录过程中的有序相分离结构构筑具有难以替代的作用 [5,30] 。 A c c e p t e d https://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2021-1116 图 3 光引发阻聚剂对调控复合材料相分离结构的关键作用。 (a) KCD/NPG 蓝光光引发阻 聚剂和 RB/NPG 绿光光引发阻聚剂的作用原理示意图 [5,41] ; (b) KCD 含量分别为 0.2wt% 和 0.6wt%时,复合材料光栅结构的扫描电子显微镜(SEM)照片 [5] ; (c) RB 含量分别为 0.1 wt%和 1.0wt%时,复合材料光栅结构的 SEM 照片 [41] . SEM 表征前用正己烷除去了液晶 RB/NPG green light photoinitibitor [5,41] .…”