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第六章感光性高分子2 36 52

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1、1,感光性高分子,2,1 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。,3,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。,4,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。,5,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。,6,牙齿修补粘合剂，用光固化方法操作，安全又卫生。,7,（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

2、感光性高分子材料 2.1 感光性高分子的分类,8,（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。,9,10,2.2 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。,11,（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。,12,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。,13,（2）芳香族重氮化合物高分子有自由基和离子两种形式：,14,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,15,16,（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。,17,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,18,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

3、：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。,19,（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,20,其光固化反应主要是亚氮化合物向双键的加成。,21,2.2.2 具有感光基团的高分子,22,（1）感光基团的种类,表65 重要的感光基团,23,24,（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。,25,(a)接枝反应法: 1954年美国Kodak公司开发的聚乙烯醇肉桂酸酯。,26,该聚合物受光照形成丁烷环而交联,27,肉桂酰氯与含羟基聚合物反应,28,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。,29, 乙烯类单体,（b）感光性单体聚合法,30, 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。,31,32, 缩聚法,33,

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