当前位置：文档之家 › 感光高分子材料-21

感光高分子材料-21

  • 格式：pptx
  • 大小：506.95 KB
  • 文档页数：60

下载文档原格式

  / 60

合集下载

江苏省常州市高级中学2025届高三化学第一学期期中经典试题含解析

江苏省常州市高级中学2025届高三化学第一学期期中经典试题含解析

江苏省常州市高级中学2025届高三化学第一学期期中经典试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、下列关于Na、C、N、S元素及其化合物的说法正确的是（）A．原子半径：r(Na)>r(S)>r(C)>r(N)B．Na2S2中只含离子键C．N、S的氧化物对应水化物均为强酸D．Na、S形成的化合物水溶液呈中性2、下列离子方程式中表达正确的是（）A．NaHS溶液中滴加少量的硫酸铜溶液：2HS－+Cu2+＝CuS↓+H2S↑MnO +H2O2+6H+=2Mn2++3O2↑+4H2OB．将酸性KMnO4溶液滴入双氧水中，得到无色溶液：224C．ICl和Cl2的化学性质相似，将ICl通入KOH溶液中：ICl+2OH－＝I－+ClO－+H2OD．1.5 mol·L−1 100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L（标准状况）Cl2：2Br－+Cl2＝Br2+2Cl－3、捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。

下列说法不正确的是(N A为阿伏加德罗常数的值) ( )A．10.1gN(C2H5)3中所含的共价键数目为2.1N AB．标准状况下，22.4LCO2中所含的电子数目为22N AC．在捕获过程中，二氧化碳分子中的共价键完全断裂D．100g 46％的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5N A4、将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干，可得到NaHSO4。

感光高分子材料介绍

感光高分子材料介绍
感光性高分子材料
一、定义
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。
光化学过程：材料吸收光能后可能发生光化学反
应，从而改变材料的分子结构
光物理过程：材料吸收光能后也可能发生光物理
光 聚 合 性 单 体 + 高 分 子 化 合 物
单 独 光 聚 合 物
其 他 带 感 光 基 的 高 分 子
光 降 解 性 高 分 子
带 重 氮 基 和 叠 氮 基 的 高 分 子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
聚 乙 烯 醇 肉 桂 酸 酯 及 类 似 聚 合 物
其 他 的 感 光 性 化 合 物 + 高 分 子
重 氮 和 叠 氮 基 化 合 物 + 高 分 子
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子 有自由基和离子两种形式：
R R N2+ Xhv -N2 R +
+X
(Ⅰ)
+ X-
(Ⅱ)
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
R ClN2 R N2Cl R R +2N2+2Cl
CH2
CH OH
n
+ Cl
CH2
CH O
n + HCl
R CH2 CH O + n + HCl
变化，改变材料的外观或物理性质。
凡是能够有效吸收特定波长的光辐射，进而发 生光化学或光物理过程，并表现出明显特殊有 用性质的高分子材料都可称为光敏高分子材料。
二、感光性高分子的分类
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。

光功能高分子材料

光功能高分子材料

30s后 ,再在室外暴晒 2～3 天 ,即失去强度 ,一碰就碎。光
降解材料主要可应用于两个方面 ,一是包装材料 ,二是农业应
用薄膜。
第五章 光功能高分子材料 1954年,美国柯达公司的Minsk等人开发出光功能高分子聚乙烯醇肉桂酸 酯,并成功应用于印刷制版 应用领域已从电子,印刷,精细化工等领域扩大到塑料,纤维,医疗,生化和 农业等方面,发展之势方兴未艾. 概述 光敏涂料 光致抗蚀剂 光致变色高分子材料 主要内容 光导电高分子材料 5.1 概述 光功能高分子:也称感光性高分子,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.这种变化发生后,材料将输 出其特有的功能. 1,光功能高分子材料及其分类 按作用机理 光物理材料 光化学材料 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 光致抗蚀材料 光检测元件,光电子器件,静电复印,激光打印 聚合物型光电池 按其输出功能,感光性高分子包括 研究最成熟,最有实用价值,包括光刻胶,光固化粘合剂,感光油墨,感光涂 料 2,光化学反应原理 光是一种电磁波,在一定波长和频率范围内,它能引起人们的视觉,这部分 光称为可见光.广义的光还包括不能为人的肉眼所看见的微波,红外线,紫 外线,X 射线和γ射线等.
l i g h t ( P S ) *
( 激 发 态 生 成 ) ( P S ) * + 单 体 或 引 发 剂 初 级 自 由 基 + P S ( 基 态 )
常见的光敏剂 C O N CFra bibliotekH 3 C H 3 N H 3 C H 3 C C O 米蚩酮(MK) 二苯甲酮(BP) 当光源条件给定时,光引发剂和光敏剂 发生作用的要求 具有合适的吸收光谱(与光源匹配否)和消光系数 引发量子效率高 光敏剂,光引发剂及其断裂产物不参与链转移和链终止反应 . 光引发剂和光敏剂应有一定的热稳定性.与反应体系互溶,无毒,无气味以 及不使反应产物发黄等特性. (3)光交联 原料:线形高分子或线形高分子与单体 产物:不溶性的网状聚合物 应用:光固化油墨,印刷制版,光敏涂料,光致抗蚀剂 交联反应 链聚合 非链聚合 含双键 必须加光敏剂 带有不饱和基团的高分子:丙烯酸酯,不饱和聚酯,不饱和聚乙烯醇衍生物, 不饱和聚酰胺等 硫醇与烯烃分子.(加聚反应) 饱和高分子.(链转移作用,夺氢或卤原子,产生活性中心,或光解断裂产生 自由基)(卤代聚合物,含硫高分子)

感光性高分子材料

感光性高分子材料

• (4)过渡金属羰基化合物 • 过渡羰基化合物和多卤化合物有效结合， 既可作光聚合引发剂又可作热聚合引发剂。
• • • • • • • •
光引发剂的选用原则 ①可用性。是否商品化?尽可选用商品化产品。 ②成本。从作用和用量综合考虑。 ③毒性。毒性和劳动保护，食品包装印刷用选算 上更为慎重。 ④速度。表干和全固化速度及涂层厚度的关系。 ⑤颜色。足否有颜色，UV光下是否泛黄。 ⑥稳定性。配制成感光材料后的贮存稳定期。 ⑦气味。和毒性一样，在劳动保护、包装材料上 使用是十分敏感的问题，尤其是用于食品、化妆 品的包装。
• 环氧化合物及预聚物 • (1)脂环族环氧化物 • 它们是一种环氧基直接连在脂环上的化合 物，通常以过氧化有机酸(例如过氧化醋酸)氧 化相应的不饱和脂环化合物而制得的。 • 典型的结构如下；
• (2)聚烯经环氧化树脂——环氧化聚丁二烯 • 代表性结构式：
• (3)端基为环氧基的聚硅氧烷 • 代表性结构式：
光与光化学反应基础理论
• 1、紫外线辐射 • 从波长400nm到40nm的光波区域是紫外 线辐射．它与红外线不同，几乎不含有热 辐射；而是一种高效的化学辐射；它的英 文为ultra violet，因此常简称为UV辐射。 • 近紫外：300—400nm， • 远紫外：200—300nm • 极端紫外：40—200nm
• 阳离子聚合光引发剂(光敏剂) • 促使阳离子光聚合发展的原因很多．主要 原因是： • ①游离基型光聚合过程中往往有氧的阻聚 作用； • ②乙烯基醚不能进行游离基聚合而容易被 阳离子引发聚合，环氧基型化合物也是如 此。
阳离子聚合光敏剂激活方式
增感剂和感光度
• 有些感光性树脂不能直接吸收适当波长的 光．进行化学反应。但是一旦添加了适当 的助剂，当它吸收这样的辐射以后，能够 把能量转移给感光性树脂的分子，使它激 发到激发状态。因此．光化学反应能够顺 利地进行。这样的助剂被称作增感剂。

感光高分子

感光高分子

以发射磷光的方式放出能
量，而回复到基态。
添加各种有效的光引 发剂或光增感剂
• 1823年发现用沥青涂料制作的照相布景在强光的长期照射下，产生了交联现 象。 • 1903年，才首次运用光固化原理，将不饱和酸类和不饱和酮类涂料制成图像 来刻饰标牌。
史
感光性高分子发展简
• 1940年开始，用感光性高分子制成的光刻已经大量应用于印刷电路工业。
一些带有感光基团的单体
感光性高分子功能及应用
感光高分子功能性质
感光高分子具有制作照相图像、制作固化膜、降解老化、 催化及其他反应、固相表面改性等功能。 照相功能：感光性高分子是主要的光致抗蚀剂和印刷制版
的感光材料，它属于非银盐感光材料。（与传统制版工业相比，
用光刻胶制版，具有速度快、重量轻、图案清晰等优点。）
吸收光的过程可能是借助于其他感光 性低分子物（光敏剂），当光敏剂吸收 光能后再引发高分子物的化学变化。
感光作用机理
•分子具有三种能量：即转动能、振动能、电子能。在末吸收外界能量时，它处于基态(D)，分子中的
电子处于成键轨道，配对自旋。分子一旦吸收了光的能量，振动能、转动能虽有增大，但以电子的激发能 量增加为最大。 分子受光照激发后，可能发生如下反应：（D*属于激发态分子）
感光化 合物+高 分子型 重氮和 叠氮基 化合物 + 高分子 重铬 酸盐 + 高分 子
重要的感光性高分子
高分子化合物+增感剂：
重络酸盐+亲水性高分子 重络酸盐导致高分子化合物光固化。
芳香族叠氮化合物+高分子 叠氮基具光学活性，能直接吸收光而分 解为亚氮化合物和氮。
1
2
3
芳香族重氮化合物+高分子 有自由基和离子两种形式。

光功能高分子材料综述

光功能高分子材料综述

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。

BGA用液态感光高分子材料工艺评价方法

需要 的物理强度。
Ｏ ， 感 光 高
焊 球垫
Ｒ・ ｝ ＋ｃ Ｉ Ｃ —Ｃ ２＝ Ｈ 、
、
ｎ ｎ ．
一
Ｒ—ｃ 一 Ｈ ・
分 材
料
ｏ’ Ｒ
ｌ １Ｏ
Ｃ
、
图４ Ｂ ＧＡ 基板 背面 功 能 区域 分 布 图 ２ 液 态 感 光 高 分 子材 料 工 艺评 价 方 法
材 料 只 用 于制 作 电路 板 的 线路 时称 为 消耗 性 高 分子 材 料 ， 当 感 光 高 分 子 材 料 出现
在 实际电路 板产品上时成 为永 久性感光 高分子材料。本文重点介 绍 了Ｂ Ａ 电路板 Ｇ
中使 用 的 永 久 性 液 态 感 光 高分 子 材 料 的 工 艺评 价 方 法 和评 价 规 格 制 定 方 法 ，此 评
程 式所 示 。
光起始 剂 Ｉ — —— Ｉ ’ －
Ｉ’
＋
ＣＨｚ ＣＨＣＯＯＲ — ．。’ Ｉ ＇ ＝ ＣＨ２ ＣＨＣＯＯＲ
ｃ２ ｃ０ Ｈ Ｈ０Ｒ ｃ
图５ Ｇ Ｂ Ａ基板开 窗测试图形
＋ｃ ｃｃｏ —— ｃ ２Ｉ ｏ ＝ Ｈ０Ｒ ＋ Ｈ￣ｏＲ Ｃｃ
／
ＣＨｚ ＣＨＣＯＯＲ
： ． ＼
感光高分子材料 是由多种功能高分子材料和有机溶剂组 成的混合物 ， 其主要成分 包括热 固化树脂 、 固化树脂 、 光 有机 溶剂 、 光起始剂和填料等材料 。在 Ｂ Ａ产 品上其 主要 目的和 Ｇ
功能有 四点 ， 即防焊 、 护板 、 绝缘和经济性 ， 具体如下 ： （） １ 防焊 ： 留出基板上待后续工程焊锡使用的通孔 和焊球
一 ｜礓 槲 ｜ 毒 ＃ ０ 善 ｌ ｝ 争 《 ； 办 畔 ｜ ＊ 譬

功能高分子材料-4(感光)


N + N2
18
19
（a）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子
N3
CH CH
N3
SO3Na
SO3Na
4, 4'-二叠氮芪 -2, 2'- 二磺酸钠
N3 NaO3S
N3
SO3Na
1, 5-二叠氮萘 -3, 7-二磺酸钠
它们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。
是真正的感光性高分子。因为在这些材料中，高分 子本身不具备光学活性，而是由小分子的感光化合 物在光照下形成活性种，引起高分子化合物的交 联。在本节中将介绍真正意义上的感光高分子，在 这类高分子中，感光基团直接连接在高分于主链 上，在光作用下激发成活性基团，从而进一步形成 交联结构的聚合物。
23
（1）感光基团的种类
O CH CH C
O
或
C CH CH
+N
CH CH
CO C N
CO CH
N3 ,
SO3N3
N2+
300~400
250~400
视R而定 200～400 260～470 300～400
25
（2）具有感光基团的高分子的合成方法 通过高分子反应在聚合物主链上接上感光基团 通过带有感光基团的单体进行聚合反应而成
2
所谓光致抗蚀，是指高分子材料经过光照后， 分子结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而 产生了对溶剂的抗蚀能力。而光致诱蚀正相反，当 高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反 应，从而变为可溶性。

感光高分子材料-21

37
3、光聚合型感光性高分子
二、光敏剂
具有光聚合引发能力的光敏剂很多，光分解机理各 不相同，因此，在光聚合实际应用中，光敏剂的选 择十分重要。其中，最重要的条件是对热要稳定， 不会发生暗反应，其次是聚合的量子效率要尽可能 高，否则不易形成高相对分子质量产物。
38
4、光聚合体系
一、简介
光聚合体系可分为两类：
二、光聚合单体
由于光聚合型感光材料是在操作中经光照固化的，
因此，适用于该体系的单体必须满足一个基本前
提，即在常温下必须是不易挥发的，一切气态的
或低沸点的单体都是不适用的。
41
4、光聚合体系
二、光聚合单体
含丙烯酸酯基和丙烯酰胺基的双官能团单体容易 与其他化合物反应，而且聚合物的性质也较好， 因此是用得最多的光聚合单体。
为人们所注意，并且有不少应用成果，如用作复印
感光材料等。芳香族重氮化合物与高分子配合组成
的感光高分子，已在电子工业和印刷工业中广泛使
用。
一、增感剂
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子
芳香族重氮化合物在光照作用下发生光分解反
应，产物有自由基和离子两种形式：
R R N2+ Xhv -N2 R + + X(Ⅱ) +X (Ⅰ)
（3）芳香族叠氮化合物 十 高分子
（a）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子
这是一类较早研究成功的叠氮类感光高分子。如1930年
卡尔（Kalle）公司生产的4, 4’-二叠氮芪-2,2’-二磺酸 钠和1，5-二叠氮萘-3, 7-二磺酸钠就是这一类的典型例 子。
N3 CH SO3Na CH SO3Na N3 N3 NaO3S N3
11
一、增感剂

光敏高分子


❖㈠光交联型
❖ 采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键 被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起 到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属
此类。
❖负性光刻胶
❖ 树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲 苯；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂， 产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不 溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨； 曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。
5）粘结力：涂层和低物的粘结力 影响：相容性，界面接触程度，涂层表面张力，固化条件。
三. 感光高分子体系的设计与构成 从高分子设计角度考虑，首先引入感光性化合物（基团），形式如下：
1）将感光性化合物加入到高分子中：
线性高分子 小分子感光化合物
物理混合
感光高分子
线性高分子：含有活泼氢的线性高分子 含有双键的不饱和高分子
例如：光二聚交联抗蚀剂
❖ 聚肉桂酸酯类光刻胶。在之外光线下发生光 交联反应，常加入5-硝基厄、芳香酮作增感 剂，是良好的负性光刻胶。
再如：环化橡胶抗蚀剂
❖ 环化橡胶双叠氮体系光刻胶，也是一种负性 光刻胶。是利用芳香族双叠氮化合物作为环 化橡胶的交联剂，属于聚合物加感光化合物 型光刻胶。
❖ 叠氮类化合物在紫外光照射下发生分解，析 出N2，并产生氮烯（nitrenen，RN：），它 有很强的反应能力，可向不饱和键加成，还 可插入C-H和进行偶合。
光敏高分子的分类：
（1）光敏涂料： 当聚合物在光照射下可以发生光聚合或光交联反应，有快速光 固化性能。
（2）光成像材料（光刻胶photoresist——印刷线路板、印刷板） 在光的作用下可以发生光化学反应（光交联或降解），反应后溶 解性能发生显著变化的聚合材料，具有光加工性能，可以作为成 像体系的光敏材料。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

而产生聚合活性物种（自由基、离子等），并
由此引发的聚合反应称为光聚合反应。
31
3、光聚合型感光性高分子
一、简介
光聚合型感光高分子：可用于印刷制版、复印
材料、电子工业和以涂膜光固化为目的的紫外
线固化油墨、涂料和粘合剂等。
3、光聚合型感光性高分子
一、简介
光聚合体系可分为两大类： 一类是单体直接吸收光形成活性种而聚合的直接 光聚合体系； 另一类是通过光敏剂（光聚合引发剂）吸收光能 产生活性种，然后再引发单体聚合。
CH2 CCOO(CH2CH2O)nCOC CH3 CH3 CH2
CH2 CH2 CH2
CH2
CHCOO(CH2CHO)nCOCH CH3
CH2
聚丙二醇二甲基丙烯酸酯
CH2
CCOO(CH2CHO)nCOC CH3 CH3 CH3
CH2
44
② 氨基甲酸酯型丙烯酸酯
将氨基甲酸酯引入丙烯酸酯，可用于制备弹性很
为人们所注意，并且有不少应用成果，如用作复印
感光材料等。芳香族重氮化合物与高分子配合组成
的感光高分子，已在电子工业和印刷工业中广泛使
用。
一、增感剂
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子
芳香族重氮化合物在光照作用下发生光分解反
应，产物有自由基和离子两种形式：
R R N2+ Xhv -N2 R + + X(Ⅱ) +X (Ⅰ)
子本身不具备光学活性，而是由小分子的感光化
合物在光照下形成活性种，引起高分子化合物的 交联。
2、重要的感光性高分子
二、具有感光基团的高分子
在本节中将介绍真正意义上的感光高分子，在这 类高分子中，感光基团直接连接在高分于主链上， 在光作用下激发成活性基团，从而进一步形成交 联结构的聚合物。
二、具有感光基团的高分子
名 称 结构式
CH2 CHCOOCH2CH2OCOCH CH2
乙二醇二丙烯酸酯
二乙二醇二丙烯酸酯 三乙二醇二丙烯酸酯 聚乙二醇二丙烯酸酯 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 聚丙二醇二丙烯酸酯
CH2 CH2 CH2
CHCOO(CH2CH2O)2COCH CHCOO(CH2CH2O)3COCH CHCOO(CH2CH2O)nCOCH
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子
17
一、增感剂
（3）芳香族叠氮化合物 + 高分子
在有机化合物中，叠氮基是极具光学活性的。即
使是最简单的叠氮化合物叠氮氢，其也能直接吸
收光而分解为亚氮化合物和氮气。
HN 3
hv
HN
N2
一、高分子化合物和增感剂
（3）芳香族叠氮化合物 + 高分子
同样，烷基叠氮化合物和芳基叠氮化合物都可
SO3Na
4, 4'-二叠氮芪 -2, 2'- 二磺酸钠
1, 5-二叠氮萘 -3, 7-二磺酸钠
（a）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子
N3 CH SO3Na CH SO3Na N3 N3 NaO3S N3
SO3Na
4, 4'-二叠氮芪 -2, 2'- 二磺酸钠
1, 5-二叠氮萘 -3, 7-二磺酸钠
O N3 CH CH C CH CH N3 N3 CH
O CH N3
4,4'-二叠氮苄叉丙酮
4,4'-二（4'-叠氮苄叉）环己酮
（b）溶剂型芳香族双叠氮类感光高分子
将这些叠氮化合物与天然橡胶、合成橡胶或环化橡胶配合， 即可得到性能优良的感光性高分子，其光固化反应主要是 亚氮化合物向双键的加成。
2、重要的感光性高分子
二、光聚合单体
由于光聚合型感光材料是在操作中经光照固化的，
因此，适用于该体系的单体必须满足一个基本前
提，即在常温下必须是不易挥发的，一切气态的
或低沸点的单体都是不适用的。
41
4、光聚合体系
二、光聚合单体
含丙烯酸酯基和丙烯酰胺基的双官能团单体容易 与其他化合物反应，而且聚合物的性质也较好， 因此是用得最多的光聚合单体。
直接吸收光而分解为中间态的亚氮化合物与氮。
RN3 hv RN + N2
N3
hv
N
+ N2
19
2、重要的感光性高分子
（3）芳香族叠氮化合物 + 高分子
芳香族叠氮化合物品种繁多，通过与各种高分子 组合，已经研制出一大批芳香族叠氮类感光高分 子材料，按其使用形式来看，可分成两大类： 水溶性芳香族双叠氮类感光高分子 溶剂型芳香族双叠氮类感光高分子
第九章 功能高分子
感光性高分子材料
1、概 述
一、简介
感光性高分子：指在吸收光能后，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。
1、概 述
一、简介
从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子包括 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等。
一、增感剂
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子
已实用的芳香族重氮化合物： 双重氮盐 + 聚乙烯醇感光树脂： ① 在光照射下其重氮盐分解成自由基。
一、增感剂
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子
已实用的芳香族重氮化合物： 双重氮盐 + 聚乙烯醇感光树脂： ② 分解出的自由基残基从聚乙烯醇上的羟基夺氢 形成聚乙烯醇自由基，最后自由基偶合，在溶 剂中形成不溶的交联结构。
360～420 340～400 280～400 － 300～400 400～700 300～450 360～400 300～380
安息香及醚类；稠环醌类 偶氮二异丁腈；重氮化合物 硫醇；烷基二硫化物 铁(II)/过氧化氢 卤化银；溴化汞；四氯化碳 四溴萤光素/胺；核黄素；花 菁色素 烷基金属类 羰基锰 氧化锌
一、增感剂
亚氮化合物向双键加成只是其光固化的一种反 应，它还可发生向C-H键等的插入反应，因此， 聚合物中双键并不是必需的，许多饱和高分子 与叠氮化合物配合后，同样具有很高的感光度。
2、重要的感光性高分子
二、具有感光基团的高分子
从严格意义上讲，上一节介绍的感光材料并不是
真正的感光性高分子，因为在这些材料中，高分
3、光聚合型感光性高分子
一、简介
在光敏聚合中，也有两种不同情况： ① 光敏剂被光照变成活性种，由此引起聚合反应； ② 光敏剂吸收光被激发后，它的激发能转移给单 体而引起聚合反应。
34
3、光聚合型感光性高分子
二、光敏剂
虽然许多单体如氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯、甲 基丙烯酸酯、甲基乙烯酮等，在光照作用下能进 行直接光聚合，但直接光照聚合往往要求较短波 长的光（较高的光能），聚合速度较低。
它们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。
（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。
O N3 C
4,4'-二叠氮二苯甲酮
N3
N3
CH2
4,4'-二叠氮二苯基甲烷
N3
N3
CH
CH
N3
4,4'-二叠氮芪
11
一、增感剂
（1）重铬酸盐 ＋ 亲水性高分子
当pH＞8时，HCrO4－不存在，则体系不会发生
光化学反应。利用这一特性，在配制感光液时，
加入氨水使之成碱性，可长期保存，不会反应。
成膜时，氨挥发而使体系变为酸性，光化学反应
能正常进行。
一、增感剂
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子
芳香族重氮化合物是有机化学中用来合成偶氮类染 料的重要中间体，它们对光有敏感性这一特性早已
（3）芳香族叠氮化合物 十 高分子
（a）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子
这是一类较早研究成功的叠氮类感光高分子。如1930年
卡尔（Kalle）公司生产的4, 4’-二叠氮芪-2,2’-二磺酸 钠和1，5-二叠氮萘-3, 7-二磺酸钠就是这一类的典型例 子。
N3 CH SO3Na CH SO3Na N3 N3 NaO3S N3
42
① 多元醇的丙烯酸酯
光聚合单体的典型代表，它们都是沸点＞200℃
的高沸点液体，很容易发生光聚合，形成的固化
膜性能优良。当它们与其他含不饱和基的高分子
混合使用时，能得到各种性能不同的固化膜。因 此是感光树脂凸版，紫外光固化油墨、涂料等的 不可缺少的光聚合单体。
43
① 多元醇的丙烯酸酯
常用的多元醇丙烯酸酯单体
叠氮化合物和有机卤化物等。
一、增感剂
（1）重铬酸盐 ＋ 亲水性高分子 光固化的反应机理：
① 在供氢体（如聚乙烯醇）的存在下，六价铬吸
收光后还原成三价铬，而供氢体放出氢气生成
酮结构。
CH OH CH2 + Cr [VI] hv C O CH2 + Cr + H2 ［Ⅲ］
一、增感剂
（1）重铬酸盐 ＋ 亲水性高分子
（1）感光基团的种类 在有机化学中，许多基团具有光学活性，其中以 肉桂酰基最为著名，此外，重氮基、叠氮基都可 引入高分子主链中形成感光性高分子。
二、具有感光基团的高分子
（1）感光基团的种类 重要的感光基团
基团名称 烯基 肉桂酰基
O C O
结构式
C C
吸收波长 /nm ＜200
CH
CH
300
肉桂叉乙酰基
2、重要的感光性高分子
一、增感剂
感光性高分子：由高分子化合物与增感剂混合而
成，它们的组分除了高分子化合物和增感剂外，
还包括溶剂和添加剂（如增塑剂和颜料等）。