Поли- -оксикарбонилоксиэтилен- -метилметакрилаты для изготовления органических стекол с высокой лазерной прочностью

Реферат

 

Изобретение относится к новым полимерам - гомополимерам -оксикарбонилоксиэтилен--метакрилатов и может быть использовано для создания полимерных материалов, обладающих повышенной лазерной прочностью и предназначенных для изготовления элементов лазерной техники. Поли--карбонилоксиэтилен--метакрилаты с молекулярной массой 104-10 6 общей формулы

где R - -СН3, -C2H 5, -н-С4Н9, -трет-С4Н 9,

,

Изобретение позволяет получить материалы на основе вышеуказанных гомополимеров, обладающие повышенной лазерной прочностью. 1 табл., 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к новым полимерам - гомополимерам --оксикарбонилоксиэтилен--метакрилоилов и может быть использовано для создания полимерных материалов, обладающих повышенной лазерной прочностью и предназначенных для изготовления элементов лазерной техники. Указанные полимеры, так же как и исходные мономеры, замещенные -оксикарбонилоксиэтилен--метакрилаты, на которые одновременно отправляется заявка, в патентной и научной литературе не описаны.

Известны оптические прозрачные полимеры метакрилового ряда, например полиметилметакрилат [Энциклопедия полимеров. - М., 1977 г, т.2]. Однако лазерная прочность таких полимеров невысока [j. Appl. Phys., 1969, 40, 3954], что делает их непригодными для использования в лазерных приборах. Гомополимеры -оксикарбонилоксиэтилен--метакрилатов (ПМОК) общей формулы

где R - -CH3 (ПМОК-1)

2H5 (ПМОК-2)

-н-C4H9 (ПМОК-4)

трет-C4H9 (ПМОК-4т)

(ПМОК-6Ф)

(ПМОК-6ц),

получают блочной радикальной полимеризацией исходных мономеров -замещенных -оксикарбонилоксиэтилен--метакрилатов (МОК) при 40-80°С.

Инициатор полимеризации - перекись бензоила или динитрил азоизомасляной кислоты, 0,1-1,0% к мономеру. Продолжительность полимеризации 5-10 час.

ПМОК - оптически прозрачные, твердые или эластичные полимеры с 104-106, обладают высокой лазерной прочностью как при однократном, так и при многократном воздействии мощных импульсов светового излучения наносекундной длительности, что делает их весьма перспективными для применения в лазерной технике.

Для лучшего понимания сущности данного изобретения приводятся следующие примеры получения ПМОК.

Пример 1.

Гомополимер метил--оксикарбонилоксиэтилен--метакрилоила (ПМОК-1) получают блочной радикальной полимеризацией соответствующего мономера (94 г, 0,5 моль), инициируемой 0,1 г динитрила азоизомасляной кислоты при 70°С в течение 7 час.

Полученный продукт представляет собой твердый оптически прозрачный, бесцветный полимер (электронный спектр поглощения приведен на чертеже) с высокой лазерной прочностью.

Характеристики полимера и данные о его лазерной прочности приведены в таблице.

Примеры 2-6.

Гомополимеры -этил, -бутил, -трет-бутил, -гексил, -фенилоксикарбонилоксиэтилен--метакрилатов (ПМОК-2, ПМОК-4, ПМОК-4т, ПМОК-6ц, ПМОК-6ф соответственно) получают в условиях, аналогичных приведенным в примере 1.

Характеристики полимеров и данные об их лазерной прочности приведены в таблице.

  Характеристики гомополимеров монозамещенных -оксикарбонилоксиэтилен--метакрилатов (ПМОК) и данные об их лазерной прочности № ПолимерЭлементный состав,%** Т стекл., °С d20 Лазерная прочность* CH OId, отн. ед.N 1ПММА --- 105105 1,1412 2ПММ ЭГ*** --- 110105 -1,22 3ПММА +20% ТАЦ --- 55105 -1,510 4ПМОК-1 4010 51,182,0 2005 ПМОК-2 2210 61,282,0 1506 ПМОК-4 210 41,322,0 1507 ПМОК-4т 3610 51,302,0 258 ПМОК-6ц 3810 61,362,0 259 ПМОК-6ф 4010 61,422,0 25 * Лазерная прочность при однократном воздействии излучения определялась величиной интенсивности светового потока, приводящего к появлению видимого разрушения в образце с одной вспышки (Id). Лазерная прочность при многократном воздействии импульсов излучения определялась количеством лазерных вспышек (N) с интенсивностью I=0,8 Id, которые выдерживает образец до появления в нем видимого разрушения. ** Знаменатель - вычислено, числитель - определено. *** ПММЭГ - полимер на основе монометакрилового эфира этиленгликоля.

Как видно из данных, приведенных в таблице, гомополимеры МОК по лазерной прочности значительно превосходят все известные аналоги. Высокая лазерная прочность гомополимеров в сочетании с их хорошими термомеханическими характеристиками делает весьма перспективным их применение в элементах лазерной техники.

Формула изобретения

Поли - -оксикарбонилоксиэтилен--метакрилаты общей формулы

,

где R - -CH3, -C2H 5, -н-C4H9, -трет-C4H 9,

c молекулярной массой 104-10 6 для изготовления органических стекол с высокой лазерной прочностью.

РИСУНКИ