感光高分子的研究现状和发展
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感光材料的研究进展及应用感光材料是指能够对光线进行影响并产生化学变化的材料。
自光学技术问世以来,感光材料一直是光学研究的重要组成部分之一。
从银版印刷、胶片相机到数字相机,感光材料在许多影像设备中都有广泛应用。
随着科技的发展,感光材料也在不断更新与改进。
本文将介绍感光材料的最新研究进展及其应用。
一、感光材料的研究进展1.1 纳米光学纳米光学是一种新型光学技术,它基于纳米级的结构设计,通过控制光在纳米尺度下的传播、聚焦、反射和吸收等现象来实现高分辨率成像和光子学操作。
纳米光学对于感光材料的研究产生了重要影响。
近年来,众多研究表明,纳米结构对感光材料的光谱吸收和荧光增强有着显著的影响,这为新型的感光材料设计和制备提供了可能性。
1.2 光受激反应光受激反应是指一种通过光子激发的化学反应。
在感光材料中,光受激反应可以使材料的化学结构发生改变,从而实现信息的储存和转移。
近年来,研究人员通过分子设计和材料制备的手段,实现了对感光材料反应通道和反应路径的精确控制。
这为制备高效、高灵敏度、低噪声的刻录和光存储材料提供了新思路。
1.3 量子点技术量子点是一种尺寸约为5~50nm的半导体小颗粒,由于量子效应的存在,它们的光学、电学性质与大尺寸的晶体存在明显的差异。
近年来,研究人员将普通的感光材料与量子点技术相结合,制备了新型的纳米复合感光材料,这些材料具有较好的光学性能和机械稳定性,可以广泛应用于数字显微镜、生物成像和数据存储等领域。
二、感光材料应用前景2.1 光存储技术光存储技术是利用光子学原理存储和检索信息的一种技术。
与传统的磁存储技术相比,光存储技术的读写速度更快、存储容量更大、读写次数更多,并且不容易受到磁场和辐射等环境干扰。
感光材料是光存储技术的重要组成部分,其性能直接影响到整个系统的效率和可靠性。
因此,研究新型的感光材料和结构是未来光存储技术的重点之一。
2.2 生物成像生物成像是研究生物体结构和功能的一种非破坏性技术,其主要应用于生命科学、医学、食品安全等领域。
功能高分子材料发展现状及展望一、引言功能高分子材料是指具有特殊性能的高分子材料,如导电、阻燃、自修复等。
随着科技的不断进步和人们对环境保护和生活质量的要求越来越高,功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。
本文将从功能高分子材料的定义、发展历程、应用领域以及未来展望等方面进行探讨。
二、功能高分子材料的定义功能高分子材料是指在普通高分子材料中加入一些特殊成分或经过改性后,使其具有某种特殊性能的新型高分子材料。
这些特殊性能可以是导电、阻燃、自修复、形状记忆等。
这些新型高分子材料不仅具有传统高分子材料的优点,如重量轻、耐腐蚀等,还具有更多的优势。
三、功能高分子材料的发展历程1. 20世纪50年代至60年代初期:以聚氯乙烯为主要原料生产出各种塑胶制品。
2. 60年代中期至70年代初期:出现了聚碳酸酯、聚酰亚胺等新型高分子材料。
3. 70年代中期至80年代初期:出现了聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物等新型高分子材料。
4. 80年代中期至90年代初期:出现了聚丙烯、聚乙烯等新型高分子材料。
5. 21世纪以来:功能高分子材料得到了广泛应用,如导电高分子材料、阻燃高分子材料、自修复高分子材料等。
四、功能高分子材料的应用领域1. 导电高分子材料:主要应用于电池、太阳能电池板等领域。
2. 阻燃高分子材料:主要应用于建筑材料、电器设备等领域。
3. 自修复高分子材料:主要应用于汽车制造、飞机制造等领域。
4. 形状记忆高分子材料:主要应用于医学器械、智能纺织品等领域。
五、功能高分子材料的未来展望1. 研发更多的功能性高分子材料,满足不同领域的需求。
2. 提高功能高分子材料的性能,使其更加适合实际应用。
3. 推广功能高分子材料的应用,促进产业升级和经济发展。
4. 加强对功能高分子材料的研究和开发,为未来的科技进步提供支持。
六、结论随着科技的不断进步和人们对环境保护和生活质量的要求越来越高,功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。
未来,随着技术的不断提升和需求的不断增加,功能高分子材料将会有更广阔的发展前景。
浅谈高分子科学的发展趋势
高分子科学是一门研究高分子材料的科学,随着科技的不断发展,高分子科学也在不断推进。
以下是高分子科学发展的一些趋势:
1. 功能化高分子材料:随着科技的进步,人们对材料性能的要求越来越高。
功能化高分子材料可以根据不同的需求进行设计和制备,具有特定的性能和功能,例如降解性能、导电性能、自修复性能等。
2. 生物医学应用:高分子材料在生物医学领域有着广泛的应用,例如生物医学材料、药物传递系统和组织工程等。
未来,高分子科学将更加注重生物相容性和生物活性,以满足医学领域的需求。
3. 绿色可持续发展:环保和可持续发展已成为社会的重要关注点。
高分子科学将重点关注可再生材料的研究和开发,如生物质材料和可降解高分子材料,以减少对环境的不良影响。
4. 纳米技术的应用:纳米技术在高分子科学中具有巨大的潜力。
纳米材料可以改变高分子材料的性能,使其具有独特的性质和应用。
未来,高分子科学将与纳米技术相结合,开创出更多的应用领域。
5. 3D打印技术:3D打印技术是一种快速制造技术,可以根据设计要求直接将材料打印成所需的形状和结构。
高分子材料在3D打印中的应用将会大大提升,
为各个领域的设计和制造带来新的可能性。
总的来说,高分子科学的发展趋势是朝着功能化、生物医学、绿色可持续发展、纳米技术和3D打印技术等方向发展。
随着科技的不断突破和创新,高分子科学将为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
高分子化学技术的现状及发展随着科技的不断进步,高分子化学技术已经成为当今工业界的重要一员。
它可以广泛应用于各个领域,如医疗、电子、建筑、能源等。
本文将探讨高分子化学技术的现状及未来的发展方向。
一、高分子化学技术的定义及应用高分子化学技术是指通过聚合反应所形成的高分子化合物的制备工艺。
它可以用于催化、溶剂、解离等多种反应中。
高分子化合物是由多个单元结构通过化学键相连接而成的大分子链。
这些大分子链可以形成有机聚合物或无机聚合物。
高分子化合物的性质在很大程度上取决于它的化学组成和大分子链的结构。
高分子化学技术广泛应用于各个领域。
例如,在医疗领域中,高分子化合物可以作为药物输送系统、组织工程、生物传感器等。
在电子领域中,高分子化合物可以作为电光材料、可控压电材料等。
在建筑领域中,高分子材料可以用于水泥增强、路面防滑等。
在能源领域中,高分子材料可以用于太阳能电池、燃料电池等。
二、高分子化学技术的现状目前,高分子化学技术已经成为世界各国工业界的重要部分。
在化工工业中,高分子化学技术已经形成了一个成套的技术体系。
从单体制备到聚合反应,再到高分子化合物的加工、改性和性能测试等环节,高分子化学技术几乎覆盖了化学工业的各个环节。
在高分子材料的制备和改性方面,不断涌现出新的技术。
例如,应用插层剂在高分子材料中形成纳米复合材料,可以大大提高其物理机械性能。
应用改性剂可以改善高分子材料的热稳定性、耐候性、阻燃性等,使其更具应用价值。
另外,随着人们对环境友好型材料要求的提高,绿色高分子材料开始受到人们的关注。
很多科学家正致力于开发生物可降解高分子材料、绿色高分子涂料、可生物吸收的高分子材料等,以满足消费者对环境友好型材料的要求。
三、高分子化学技术的未来发展随着技术的不断进步和新材料的不断发明,高分子化学技术面临着新的发展机遇和挑战。
我们可以预见,未来高分子化学技术可能在以下几个方面得到进一步发展:1. 复合材料在高分子化学技术领域,复合材料可能会成为未来的热点。
高分子材料技术的发展现状与未来趋势近年来,高分子材料技术在科技领域取得了巨大的发展和突破,它不仅改变了人们的生活方式,还推动了工业的革命。
本文将探讨高分子材料技术的发展现状以及未来的趋势。
首先,让我们来了解高分子材料的定义和特点。
高分子材料是由大量分子通过共价键连接而形成的聚合物,如塑料和橡胶。
它具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘性能好、生物相容性高等特点,被广泛应用于各个领域。
目前,高分子材料技术已经渗透到生活的方方面面。
在汽车制造业中,高分子材料被广泛应用于车身结构和内饰件的制造,使车辆更轻、更安全。
在电子产品中,高分子材料的应用使得可穿戴设备如智能手表和智能眼镜变得更加舒适轻便。
此外,高分子材料还广泛应用于医疗器械、航空航天等领域。
然而,高分子材料技术仍然面临一些挑战和限制。
首先,高分子材料的可持续性仍然是一个问题。
塑料制品的大量使用导致了环境污染和资源浪费。
因此,寻找可替代塑料的生物可降解材料成为了一个研究热点。
其次,高分子材料的力学性能和耐久性仍然有待提高。
高分子材料在高温、高压、紫外线等极端环境下的稳定性问题需要更多的研究。
未来,高分子材料技术有很大的发展潜力。
一方面,随着环保意识的增强,研究人员将更加注重开发可持续性的高分子材料。
生物可降解材料、可回收材料和可再生材料将成为新的研究方向。
另一方面,高分子材料的性能将进一步提高。
纳米材料技术的发展使得高分子材料具有了更好的强度、导电性和稳定性。
此外,3D打印技术的出现也为高分子材料的应用带来了新的机遇。
通过3D打印,可以制造出更复杂的结构和形状的高分子材料制品。
此外,高分子材料技术还将与其他领域的技术相结合,产生更多的创新。
例如,将高分子材料与生物技术相结合,可以开发出更适合人体生物医学应用的材料。
将高分子材料与纳米技术相结合,可以制造出更小尺寸、更高性能的材料。
综上所述,高分子材料技术的发展现状非常迅速,它已经在各个领域产生了巨大的影响。
常州轻工职业技术学院毕业论文课题名称:感光高分子材料系别:轻工工程系专业:__ 高分子材料加工技术__ _班级:10工艺试点学生姓名:刘振杰指导教师:卜建新感光高分子材料【摘要】本文主要介绍了感光高分子的发展简史以及感光高分子的分类和在日常生活中、工业中的应用,主要研究重氮树脂型光敏材料、自组装型超薄胶印版、化学增幅与无显影光刻胶及刻蚀技术,和当今感光高分子的主要研制课题。
【关键词】感光高分子感光聚合物光致变色高分子一、简介随着现代科学技术的发展,感光高分子材料越来越受到重视。
所谓感光高分子材料就是对光具有传输、吸收、存储和转换等功能的高分子材料。
二、研究方向21世纪人类社会将进入高度信息化的社会,光与半导体相融台的高技术将引人注目。
高分子材料的感光特性引起科学界和工业界的兴趣。
高分子材料的功能特性主要有:①化学变换功能(感光树脂、光学粘接剂、光硬化剂等)。
②物理变换功能(塑料光纤、光盘、非球面透镜、非线性光学聚合物、超导聚合物等)。
②医学化学功能(抗血栓性聚合物人工畦器等)。
④分离选择功能(微多 L膜、逆透过膜等) 由此可见,具有感光的高分子材料占居多数,它们的产品在市塌占有的份额很大。
像非线性高分子材料这样的尚未达到实用化的高分子材料更是为数众多该材料的通感光与光的化学、物理变化功能是有很大差别的。
前者的典型代表是光纤和各种透镜。
对这些材料不殴要求透明性强。
如要求、光纤材料从可见光到近红外光范围内的透明性极其严格。
标准的塑料光纤(POF)是由PMMA制成的,具c—H 基,故不能避免红外吸收。
为了提高透明性而研制羝化物光纤。
用于制作透镜的材料必须具南高范围的折射率和分散特性这一点,有机高分子材料与无机玻璃类材料相此,者处于劣势。
塑料材料具有优良的成形性,宜用来生产诸如形状复杂的非球面透镜等高性能透镜。
CD用的透镜,主要是用PMMA材料制作。
制作透镜用的PMMA工业材料市塌规模看好要求它具有优良的耐热性和低的吸水性其中具有脂环式结构的塑料市埸将有扩大趋势。
感光高分子的研究现状与发展
【摘要】感光高分子是当今材料发展的一个重要课题,本文就感光高分子的研究现状及应用领域作了概述,并对其未来发展进行展望。
【关键词】感光性印刷工业电子工业
一、引言
当今世界上几乎所有的高分子化合物, 不管是天然的还是人工合成的, 都能在强烈的光线辐射下,缓慢地或快速地发生化学变化。
“感光性高分子’堤专指那些在一定能量的光线照射下, 很快地发生变化的高分子材料。
“光反应性高聚物”和“感光性树脂”以及“感光性高分子’提同义词, 中国更习惯称谓“感光性高分子”。
其研究对象主要包括那些能够产生光聚合、光交联、光分解、光改性作用的高分子树脂和光反应预聚体, 以及受光照射后能够产生引发作用的光引发剂和增加感光性高分子感度的增感剂。
二、感光高分子的简介
2.1感光高分子概述
感光性高分子是指在吸收了光能后,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。
而且这种变化发生后,材料将输出其特有的功能。
在光作用下能迅速发生化学和物理变化的高分子,或者通过高分子或小分子上光敏基团所引起的光化学反应(如聚合、二聚、异构化和光解等)和相应的物理性质(如溶解度、颜色和导电性等)变化而获得的高分子材料。
2.2感光性高分子材料的基本性能
对光的敏感性、成像性、显影性、膜的物理化学性能等。
但对不同的用途,要求并不相同。
如作为电子材料及印刷制版材料,对感光高分子的成像特性要求特别严格;而对粘合剂、油墨和涂料来说,感光固化速度和涂膜性能等则显得更为重要。
2.3感光高分子的分类
2.3.1根据光反应的类型分为光交联型、光聚合型、光氧化还原型、光分解型、光二聚型等;
2.3.2根据感光基团的种类分未重氮型、叠氮型、肉桂酰型、丙烯酸酯型等;
2.3.3根据物性变化分为:光致不溶型、光致溶解型、光降解型等;
2.3.4根据骨架聚合物种类分为:聚乙烯醇型、聚酯型、尼龙型、丙烯酸酯型、环氧型、氨基甲酸酯型等;
2.3.5据聚合物的形态和组成分类: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。
2.4应用现状
随着现代科学技术的发展,感光性高分子发展成了功能高分子中用途最广的一种。
这与感光性高分子作为新材料在各种领域中得到广泛应用有关。
特别是近年来信息科学和信息工业的发展有力地促进了光物理和光化学科学研究的进步,而信息科学所涉及的印刷图像术、复制技术和微细加工及光刻技术等不断对感光高分子及有关材料提出新的要求,有力地推动了感光性高分子的发展。
最近不但在成像材料,如照相、复印、印刷、集成电路中获得重要应用,在塑料、纤维、医疗、生物化学、涂料和胶黏剂等方面也都取得了重要地位。
三、感光高分子应用领域
3.1感光性高分子在印刷工业的应用
无论从过去、现在和将来的角度来看印刷工业,它都将是感光性高分子的主要应用方面。
感光性高分子材料可用于制备光固化型纸张上光油和光固化油墨。
用感光性高分子制作的印刷版材不仅分辨力高而且使用方便,已逐步代替传统的铅字和铜锌版。
现在用酚醛树脂和双叠氮化台物的混合物来制备的Ps版,其分辨力可达l~2 u m。
现在利用激光一次性直接制版已成为印刷工业的主攻方向。
3.2感光性高分子在电子工业的应用
感光性高分子在电子工业及微电子工业的应用极广,这主要是光刻胶在制造大规模集成电路被开发和应用以后发展起来的。
传统的光刻胶有重铬酸系抗蚀
剂、聚乙烯醇肉桂酸酷系抗蚀剂、二叠氮蔡醒系抗蚀剂等,近年来聚亚酞氨系化合物由于其稳定性好,有一定的强度,较高感度,保存期长,正得到越来越多的青睐。
3.3在光固化涂料上的应用
感光件高分子体系在光化学反应作用下,从液态转变成固态,以及线型可溶可熔的固态感光性高分子在光作用下转变为体型不溶性的功能,可统称为光固化光固化涂料,又称光敏涂料,是一种利用紫外光能引起涂料树脂分子间的化学聚合反应,从而使液体状的光固化涂料树脂快速固化成膜的特种涂料。
光固化涂料不同于其他类型的涂料品种之根本特征在于它的固化成膜必须经受紫外光线的照射,在强紫外光线的照射下,光固化涂料可在几秒钟或几分钟内快速固化成膜,在日光照射下也可缓慢地固化成膜,但如果没有紫外光线的直接照射,光固化涂料可在很长的时间内不能固化成膜,涂层将长期处于不同的粘稠状态。
3.4 在光刻胶上的应用
光刻胶又称光致抗蚀剂,是指感光性高分子材料经过紫外光、电子束、准分子激光束、离子束、X射线等的照射或辐射后,分子间产生化学、物理变化导致其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。
光刻:是指用光敏光刻胶材料和可控制的曝光将图形转移到一个平面的任一复制过程,其本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上,这些结构首先以图形形式制作在名为掩模版的石英模版上,然后紫外光透过掩模版把图形转移到硅片表面的光敏薄膜上。
光刻包括两种基本工艺类型:负性光刻和正性光刻。
这两种基本工艺的主要区别在于所用光刻胶的种类不同。
负性光刻是把与掩模版上的图形相反的图形复制到硅片表面,正性光刻是把与掩模版上的图形相同的图形复制到硅片上,如下图所示
5感光性高分子在其他领域中的应用
感光性高分子在精细金属加工、标牌刻蚀制作、医疗、生化、光固化粘结、光固化封装等许多领域中正得到日益广泛的应用。
四、感光高分子的发展展望
从感光性高分子诞生以来,人们为了获得更高感度的村料作了不懈的努力当代的印刷:也为了彻底抛弃对银盐的依赖,正在努力开发新型的感光性高分子材料,与此时,新兴的电子计算机 I:业也对感光性高分子的感度及稳定性提出了前所未有的要求,而激光技术的发展已提供了必要的手段。
所以如何提高感光性高分子的感度仍将是感光性高分子的主要课题。
为提高感光性高分子的感度,学者们研究了各种方法,其中最有代表性的为以下3种:提高感光性高分子的固有感度, 使其本身高感度化;使用有机染料增感剂,以增加光引发剂的活性; “化学增幅”祛, 这是当前国际上的热门课题。
下面对这3 种方法作一简介: 4.1提高感光性高分子的固有感度
最新的研究指出, 当感光性高分子的侧链上引入光反应性基团时, 感度将大大提高。
例如:另外, 当使用N 一苯基甘氨丙烯酞基引入感光性高分子的侧链, 并使用波长4 8 8 n m 氢离子激光, 其感度可提高6 0 倍。
最后, 当前由于我们还没有开发出在感度上能与银盐感光材料相比的感光性高分子, 所以许多企业采取了将卤化银引入感光性高分子体系中, 使其感度甚至接近达到银盐的程度。
美国的柯达公司在19 9 5年所公布的新型显影剂、感光胶中有许多就是通过此法制成的。
4.2提高光引发剂的增感度
感光性高分子本身对紫外光有一特定的吸收范围, 但它吸收光能的波长范
围并不宽。
加入光引发剂以后, 感光性高分子的感光范围将会拓宽。
聚乙烯醇肉
桂酸酷和聚乙烯醇苯乙烯基丙烯酸醋在加入光引发剂前后的增感效果大大的增加。
4.3感光性高分子的化学增幅法
早年感光性高分子的研究和开发都是围绕着提高感光性官能团自身的感度
和光引发剂的活性来展开的, 有很大的难度和局限性。
近年来, 由于高能量激光
光源的出现,计算机一激光连机直接扫描技术的发展和实用化, 要求感光性高分
子能直接成像, 并要求克服由提高感光性高分子的感度和光引发剂的活性所带
来的热稳定性问题。
为此,国外一些专家提出: 感光性高分子经光照射感光时必
须具有瞬时高速度, 在成像显影的过程中, 用化学反应增加和扩大感光的幅度。
这一新技术称为“化学增幅’,也称“感光效果化学放大”。
路易斯酸是一种强酸,它分布在受光照射后的感光高分子体系中,而束受光
照部分不存在路易斯酸。
此鲻盐化合物为“光致酸供给体”,采用路盐可得潜像,显影后可得负型图像硅而易见,曝光过程中并未发牛聚合反应,只产生了聚合反
应的酸’一催化剂。
实质上,成像是在后处理加热过程中完成的。
“化学增幅”可大大缩短感光时间.这是当今感光性高分子领域的重要发现,也是今后的发展
方向。
五、结语
感光高分子材料已经历了四十年的发展过程。
目前关于感光高分子材料的重要
性已是无可置疑的了。
经过无数科学家的不懈努力,现在已经拥有很多种类,而
且在许多领域已经占有重要的地位,相信在继续研究下还会得到进一步突进。
参考文献
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1988年第3期
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6、《先进高分子材料》沈新元主编 2006年2月第1版
7、《特种与功能高分子材料》王国建主编2004年10月第1版。