第六章 感光性高分子_23652

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,感光性高分子,1,1,概述,吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、,物理变化的一类功能高分子材料。,如：,光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、,光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料,。,2,目前开发成熟：,光致抗蚀材料、光致诱蚀材料,产品：,光刻胶、光固化粘合剂、感光油墨、感光涂料,光导电材料和光电转换材料,属导电高分子，本章不介绍。,3,光致抗蚀,材料经光照后，分子结构从线型可溶性转变为,网状不可溶性,，产生了对溶剂的抗蚀能力。,光致诱蚀,材料受光照辐射后，感光部分发生,光分解,反应，从而变为可溶性。,如目前广泛使用的,预涂感光版,。,4,光刻胶,是,微电子技术,中细微图形加工的关键材料之一。促,进了大规模和超大规模集成电路的发展。,与传统的,制版工业,相比，用光刻胶制版，具有速度,快、重量轻、图案清晰等优点。使印刷工业向自动,化、高速化。,5,牙齿修补粘合剂,，用光固化方法操作，安全又卫生。,6,（,1,）根据光反应的类型,光交联型，光聚合型，光分解型等。,（,2,）根据感光基团的种类,重氮型，叠氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。,（,3,）根据物理变化,光致不溶型，光致溶化型，光降解型，光导,电型，光致变色型等。,2,感光性高分子材料,2.1,感光性高分子的分类,7,（,4,）根据骨架聚合物种类,PVA,系，聚酯系，尼龙系，丙烯酸酯系，环氧,系，氨基甲酸酯（聚氨酯）系等。,（,5,）根据聚合物的形态和组成,感光性化合物（增感剂）,+,高分子型，带感光,基团的聚合物型，光聚合型等。,8,9,2.2,重要的感光性高分子,2.2.1,高分子化合物增感剂,由高分子化合物与增感剂混合而成。,10,（,1,）重铬酸盐 亲水性高分子,重铬酸盐导致高分子化合物光固化的反应机理 首先，价铬吸收光后还原成三价铬，而供氢体放出氢气生成酮结构。,11,然后，三价铬与具有酮结构的,PVA,配位形成交,联固化结构，完成第二阶段反应。,12,（,2,）芳香族重氮化合物 高分子,有自由基和离子两种形式：,13,已实用的芳香族重氮化合物：,双重氮盐 十 聚乙烯醇感光树脂,14,15,（,3,）芳香族叠氮化合物 十 高分子,叠氮基是极具光学活的。能直接吸收光,而分解为亚氮化合物和氮。,16,芳香族叠氮化合物品种繁多，按其使用形式来看，可分成两大类。,（,a,）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子,17,可与水溶性高分子或亲水性高分子配合组成感光高分子。,常用的高分子有：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、乙烯醇,马来酸酐共聚物、乙烯醇,丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯等。,18,（,b,）溶剂型芳香族双叠氮类感光高分子,以柯达公司推出的下列品种为代表,19,其光固化反应主要是亚氮化合物向双键的加成。,20,2.2.2,具有感光基团的高分子,21,（,1,）感光基团的种类,表,6,5,重要的感光基团,基团名称,结,构,式,吸收波长,/nm,烯基,200,肉桂酰基,300,22,肉桂叉乙酰基,300400,苄叉苯乙酮基,250400,苯乙烯基吡啶基,视,R,而定,-,苯基马来酰亚胺基,200,400,叠氮基,260,470,重氮基,300,400,23,（,2,）具有感光基团的高分子的合成方法,一是在聚合物主链上接枝上感光基团；,二是把带有感光基团的单体进行聚合。,24,(a),接枝反应法,:,1954,年美国,Kodak,公司开发的聚乙烯醇肉桂酸酯。,25,该聚合物受光照形成丁烷环而交联,26,肉桂酰氯与含羟基聚合物反应,27,在某些情况下，与高分子反应的化合物本身并不具,备感光基团，但在反应过程中却能产生出感光基团,的结构。,例如聚甲基乙烯酮与芳香族醛类化合物缩合就能形,成性质优良的感光性高分子。,28,乙烯类单体,（,b,）感光性单体聚合法,29,开环聚合单体,聚合功能基的是环氧基，通过离子型开环聚合制备,高分子，同时又能有效地保护感光基团。,例如肉桂酸缩水甘油酯和氧化查耳酮环氧衍生物。,30,31,缩聚法,32,33,