本研究之主要目的是合成一具有高溫穩定之非線性光學材料， 我們首先合成出具有高溫穩定之二次非線性發色團基，分別為亞醯 化之DO3(簡稱MIDO3)及丙烯化之DR1-DR19(簡稱AllylDRl、 AllylDR19)，其熱重分析(TGA)圖顯示出5%之熱重損失(5%weight loss)溫度皆高於250℃，比一般之發色團基高出甚多，再將合成出之 發色團基與雙馬來醯胺共聚合成新的光學高分子材料，因雙馬來醯 胺(bismaleimide)比一般的聚亞醯胺(polyimide)容易加工處理， 較一般常用的環氧樹脂具有更高的熱安定性，故所形成之共聚物有 更高之高溫穩定性。 在二次非線性發色團基分子設計上主要分成兩大類進行。第一 部份主要是合成具有馬來醯胺(Maleimide)結構之發色團基，利用 此馬來醯胺結構以形成網狀交鏈之非線性高分子。在這一部份中使 用馬來醯胺作為高分子主鏈主要是因為馬來醯胺為一可直接熱交鏈 之官能基，因此在極化/熟化的過程中可以減少溶劑、起始劑等雜質 之影響，且交鏈後之馬來醯胺結構相當地堅硬，通常具有相當高的 熱安定性。 另外，本研究之第二部份主要是合成具有丙烯基(Allyl group) 結構之發色團基，利用此丙烯基結構以形成網狀交鏈之非線性高分 子。在這一部份中之所以使用丙烯基結構之發色團基作為高溫穩定 之高分子主鏈，主要是因為丙烯基結構之發色團基本身具有高的二 次非線性係數，而利用發色團基中烯丙基本身可與雙馬來醯胺共單 體直接熱交鏈形成網狀交鏈結構，交鏈後之共聚體具有很高之熱安 定性，且可期望其有更高之二次非線性值。 藉由上述之研究中可得到調節高分子中發色團基的含量與交鏈 密度的方法以得到高非線性係數以及高溫穩定之非線性高分子材 料。 由熱分析顯示，由於共振結構對發色團熱安定性的貢獻，因此 由TGA圖可發現亞醯胺化之DO3發色團基，其熱裂解溫度已由原 本DO3的220℃提升到279℃。另外，雖然丙烯化之DR1及DR19 發色團，其丙烯基無法對DR1及DR19結構提供足夠的穩定性，但 仍較一般常用的發色團基要高出許多。含Allyl DR19與兩當量之雙 馬來醯胺(Allyl DR1/BDM＝1/2)之共聚體，其二階非線性光學係 數d33值為20(pm/V)。而此丙烯基結構與雙馬來醯胺，藉由熱交鏈 所得到之網狀結構已將材料的時間穩定性大幅地提高，因此材料的 時間穩定性由賓主系統的9000分鐘48%衰減，降至網狀交鏈結構相 同時間下18%的衰減。 / /