光功能高分子材料课件.pptVIP

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。

概述光敏涂料主要内容光致抗蚀剂光致变色高分子材料光导电高分子材料

5.1概述1、光功能高分子材料及其分类光功能高分子：感光性高分子

光导电材料：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、感光涂料光致变色材料光致抗蚀材料

2、光化学反应原理可见光微粒性：波动性：

光化学：光化学反应：Grotthus-Draper定律：Stark-Einstein定律：

激发态的衰减：(d)化学反应。

1.激发过程：2.化学反应：

吸光失活

3、光化学反应l光聚合与光交联

（1）光聚合产生方式不同链引发lll

条件lll关键在于：选择适当能量的光辐射。

苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、烷合三种方式：基乙烯基酮、溴乙烯单体或激发带有lll

（2）光引发剂与光敏剂光引发剂：初级自由基bylight（PI）*（激发态生成）光引发剂（PI）PI*（初级自由基）＃（PI）*

安息香、安息香烷基醚及安息香醋酸酯OOH

裂解产物：苯酰基自由基取代苄基自由基

分子内氢键缺点：安息香异丙基醚苯乙酮的衍生物

光敏剂初级自由基光敏剂本身并不消耗或改变结构光敏剂（PS）bylight（PS）*（激发态生成）（PS*＋单体或引发剂PS初级自由基＋（基态）

常见的光敏剂OHCCH3CH33米蚩酮（MK）NCNHC3OC二苯甲酮（BP）

l具有合适的吸收光谱消光系数l引发量子效率高不参与l热稳定性l互溶，无毒，无气味

（3）光交联原料：产物：应用：含双键必须加光敏剂

链聚合lll

非链聚合ll注意：体系中，光敏剂是必需的

5.2光敏涂料优点：llll缺点：ll

光敏涂料体系的组成：l光敏预聚物l光引发剂和光敏剂ll

光敏预聚物llll不饱和聚酯丙烯酸改性聚氨酯丙烯酸改性环氧树脂

5.3光致抗蚀剂一、光刻工艺

1、原理溶解性、熔融性或亲和性

2、光刻工艺过程

光刻过程示意图

紫外光光致抗蚀剂光刻SiO膜2衬底硅衬底硅衬底硅衬底硅衬底硅

二、光致抗蚀剂l正性：负性：l紫外线致抗蚀剂

lppppppp

三、负性光致抗蚀剂（负性胶）1.聚乙烯醇肉桂酸酯光敏剂：

lll

2.环化橡胶（顺式聚异戊二烯）

环化的作用

光敏剂双亚氮化合物

llll3.不饱和聚酯

四、正性光致抗蚀剂（正性光刻胶）

5.5光致变色高分子材料1.概述注意！不可逆过程不属于光致变色光致变色聚合物可逆

l卤化银lll

光致变色原理光致变色原理正光致变色负光致变色互变异构、顺反异构、开环反应、生成离子等，偶氮苯吸收光谱变化，光致变色

2.光致变色聚合物共混共聚、接枝llll

l硫卡巴腙橘红色暗棕色或紫色

l不稳定稳定负光致变色

ppppp

lpp

ppp

3.应用(1)信息存储元件：(2)装饰和防护包装材料：

光致变色玻璃

(3)自显影全息记录照相：(4)国防：

（5）防伪技术：

5.6光导电高分子材料1.概述光导电性能光导电材料光照缘体无光照核心：

2.光导电机理真空能级（1）（2）电子导带禁带价带hυ空穴hυ≥Eg

本征光生载流子：需要的光子能量较高，如聚乙烯咔唑（PVK）需要吸收紫外线才能激发出本征型载流子。非本征光生载流子：电子受体电子给体

敏化剂电子受体三硝基芴酮四腈代二甲基对苯醌四氯苯醌四腈基乙烯

电子给体

3.光导电聚合物的结构类型（1）高分子主链中有较高程度的共轭结构ppppp

（2）高分子侧链上连接多环芳烃，萘基、蒽基、吡基ppp蒽基萘基吡基

（3）高分子侧链上连接芳香胺基或含氮杂环ppp

4.光导电聚合物的应用p静电复印p激光打印ppp

（1）静电复印充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、放电p充电：p曝光：电位静电潜像。

p显影：p转印：

p分离：p定影：p清洁：p消电：

（2）光电传感器烟尘浊度监测仪：

（3）光敏电阻