通过碳烯插入交联制备热稳定性的电光二氮杂环丙烷基聚合物

《ACS Applied Polymer Materials》：Thermally Stable Electrooptic Diazirine-Based Polymers via Carbene Insertion Cross-Linking

电光聚合物通过光引发三氟甲基偶氮基团生成卡宾，实现C-H键非定制色心交联，显著提升热稳定性和电光性能，85°C下500小时保持93%初始电光效率。

　　

电光（EO）聚合物因其较高的电光系数而成为高性能调制器的理想选择，但在高温下保持对齐稳定性仍然是一个挑战。虽然现有的策略依赖于热交联或特定的光反应基团，但首次提出了一种基于二氮杂环丙烷的碳烯插入方法，以增强所得聚合物的热稳定性和长期电光性能。一种定制合成的聚（甲基丙烯酸甲酯）交联剂（PW1）含有三氟甲基-二氮杂环丙烷基团，在紫外线照射下会生成高活性的碳烯，这些碳烯可以无选择地插入C-H键中，从而实现共价交联，而无需使用专门设计的发色团。这种方法大大扩展了光交联在未改性EO系统中的应用范围。我们证明，通过光交联和热交联得到的聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）分别超过了170°C和200°C。使用这些交联方法处理的电光薄膜在85°C下存放500小时后，其初始电光效率（r33）仍保持在93%以上。碳烯介导的交联为提高EO聚合物的热稳定性提供了一种多功能、高效的方法，同时兼容标准的光刻工艺和可扩展的设备集成。