Molecular structure and thermal stability of dye-doped polyurethanes for laser technologies

Анотація

Вперше з’ясовано вплив родамінових барвників ксантенового типу, родаміну 6G (RG) та родаміну B (RB) на термостійкість двох різних типів поліуретанових смол (PUR). PUR першого типу (PU) було отримано методом поліконденсації толуолдіізоціаната та поліоксипропіленгліколю, з триметилол пропанолом у якості фотоініціатора. Поліуретани другого типу (PUA) було синтезовано методом радикальної фотополімеризації олігоуретанакрилату з бензоїн-ізобутиловим ефіром. За допомогою інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур’є (FTIR, 400–4000 см^–1 ), термогравіметричного аналізу (TGA, 30–800 °C) і диференціальної скануючої калориметрії (DSC) виявлено кореляцію між хімічною структурою PUR та їх термічними властивостями. Згідно з аналізом DSC, для обох типів досліджуваних PUR не виявлено фазових переходів в інтервалі температур –100–300 °С, що характерно для аморфних полімерів. Дослідження методом TGA показало вищу термостійкість чистого PUA у порівнянні з чистим PU, що пояснюється більшою кількістю точок зшивання між тверди і м’яким сегментами. Встановлено, що невелика присутність барвника RB покращує термічну стабільність PU за рахунок сформованої сітчастої структури ковалентного та водневого зв’язків, тоді як для барвника RG ефект значно менший через наявність об’ємних груп CH3 та карбоксильних груп, що перешкоджає формуванню зв’язку. Зразки PUA, отримані методом радикальної фотополімеризації, майже не чутливі до присутності молекул барвника.