文档介绍：第七章光敏高分子材料
12/1/2017
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材料
概述
光敏性高分子(photosensitive polymer, light-sensitive polymer)又称感光性高分子,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。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。
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例如:
光交联:光敏涂料、光敏油墨、负性光刻胶
光照下发生结构异构(顺式-反式):光致变色
材料
………………
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其中开发比较成熟并有实用价值的感光性高分
子材料主要有光致抗蚀材料和光致诱蚀材料,产
品包括光刻胶、光固化粘合剂、感光油墨、感光涂
料等。
本章中主要介绍
光致抗蚀材料、光致诱蚀材料
光敏涂料
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材料
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。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。反之,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。
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材料
光刻胶是微电子技术中细微图形加工的关键材
料之一。特别是近年来大规模和超大规模集成电路
的发展,更是大大促进了光刻胶的研究和应用。
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材料
感光性粘合剂、油墨、涂料是近年来发展较快
的精细化工产品。与普通粘合剂、油墨和涂料等相
比,前者具有固化速度快、涂膜强度高、不易剥
落、印迹清晰等特点,适合于大规模快速生产。尤
其对用其他方法难以操作的场合,感光性粘合剂、
油墨和涂料更有其独特的优点。例如牙齿修补粘合
剂,用光固化方法操作,既安全又卫生,而且快速
便捷,深受患者与医务工作者欢迎。
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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。
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一、光化学反应的基础知识
1. 光的性质和光的能量
物理学的知识告诉我们,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。
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材料
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:
其中,h为普朗克常数(×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)。
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