光敏高分子材料-1.pdf

Photo-sensitive polymer, photo-active polymer 1 提纲 概述 光化学反应的基本知识 高分子光化学反应类型 感光性高分子材料 光敏高分子的用途 2 1 、概述 光敏性高分子又称感光性高分子，是指在光参量的作用 下能够表现出某些特殊物理或化学性能的高分子材料。 吸收光能后，发生化学反应，导致光聚合、光交联、光降 解等反应，高分子材料的溶解性能发生变化—光致抗蚀剂 和光敏涂料。 发生互变异构反应，引起材料吸收波长的变化—光致变色 材料 引起材料尺寸变化—光力学变化材料 3  光致抗蚀（光刻胶），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。  光致诱蚀，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。 目前广泛使用的预涂感光版，就是将感光材料树脂预先涂 敷在亲水性的基材上制成的。  晒印时，树脂若发生光交联反应，则溶剂显像时未曝光的树 脂被溶解，感光部分树脂保留了下来。  晒印时若发生光分解反应，则曝光部分的树脂分解成可溶解 性物质而溶解。 4 感光性高分子作为功能高分子材料的一个重要分 支，自从1954年由美国柯达公司的Minsk等人开发的 聚乙烯醇肉桂酸酯成功应用于印刷制版以后，在理论 研究和推广应用方面都取得了很大的进展，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。 5 2 、光化学反应的基础知识 2.1 光的性质和光的能量 在光化学反应中，光是以光量子为单位被吸收的。一个光 量子的能量由下式表示： E h h c  (6-1) 其中，h为普朗克常数 （6.62 ×10-34 J·s ）。 在光化学中有用的量是每摩尔分子所吸收的能量。假设每 个分子只吸收一个光量子，则每摩尔分子吸收的能量称为一 个爱因斯坦（Einstein ），实用单位为千焦尔（kJ ）或电子伏 特（eV ）。 1Einstein Nhv Nhc /  1.197105 1.24 103 (6-2) kJ (eV) (nm) (nm) 其中，N为阿伏加德罗常数 （6.023 ×1023 ）。 6 表6-1 各种波长的能量 光线名称 波长/nm 能量/kJ 光线名称 波长/nm 能量/kJ 微 波 106～107 10-1～10-2 400 299