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4、光致变色功能
高分子主链或侧链通过共价键连接光致变色基团
图象显示、光信息存储元件、可变光密度的滤光元件、摄影模板和光控开关元件
5、光导电功能
暗时为绝缘体,光照时导电性增加几个数量级
类型
主链有较高程度的共轭双键
侧基为多环的芳香基,如萘基、蒽基、芘基等
侧基为芳香族含氮基团,如咔唑基
静电复印、静电照相
6、光能的化学转换功能
设计能吸收光能,并能使之沿链迁移的高分子链
键接或包埋具有可逆的光敏催化氧化还原性质的基团或化合物
含大量萘基的聚***丙烯酸萘酯链
蒽醌
引导光能输入
光催化功能
活性中心
与水或含活泼氢物质作用
氢、氧或过氧化氢等可燃物质
太阳
加入
感光性高分子体系的设计与构成
1、高分子中添加感光性化合物
***盐类、芳香族重氮化合物、芳香族叠氮化合物、有机卤素化合物和芳香族硝基化合物
环化橡胶中添加感光性叠氮化合物构成的负性光刻胶具有优异的抗蚀性和成膜性,其感光度和分辨率好,价格便宜
如
2、高分子主链或侧链引入感光基团
感光基团
光二聚型感光基团——如肉桂酸酯基
重氮或叠氮感光基团——如邻偶氮醌磺酰基
丙烯酸酯基团
其他具有特种功能的感光基团——如具有光***、光催化性和光导电性
广泛使用的方法
3、多种组分构成光聚合体系
单体+光敏剂
光聚合过程中收缩率大
使用受限制
将乙烯基、丙烯酰基、缩水甘油基等
光聚合基团引入各种单体和预聚物
主要成分
光引发剂、光敏剂、除氧剂和偶联剂
辅助成分
优点:组分与配方可根据用途设计,便于调整
缺点:不宜用作高精细的成像材料
二、光敏涂料和光敏胶
常规涂料:涂层材料在溶剂中使用,涂刷后溶剂挥发,留下涂层
溶剂挥发,造成环境污染
挥发需要能量和温度,固化时间长
水溶性涂料
新型双组分涂料
光敏涂料的优点
固化速度快——数十秒内完成
不需加热,耗能少——尤适于不宜高温烘烤材料
污染少——没有溶剂的挥发
便于流水线作业——提高生产效率和经济效益
缺点:不适合形状复杂物体的表面涂层——紫外光穿透能力有限
包括光敏预聚物、光引发剂和光敏剂、活性稀释剂以及其他添加剂(如着色剂、流平剂、增塑剂等)
光敏涂料体系的构成
最重要的成分,涂层性能很大程度上取决于预聚物
应具有进一步发生光聚合或光交联反应的能力
必须带一个或多个反应性基团
常为相对分子质量较小的低聚物或可溶线性聚合物
相对分子质量一般为1000-5000
光敏预聚物
预聚物分子量、反应基团数和粘度增加
光固化速率增加
为减少活性稀释剂用量,希望粘度不要太高
光敏预聚物
1、环氧树脂型预聚物——常见的光敏涂料预聚物
丙烯酸或***丙烯酸与环氧树脂酯化
增加树脂中不饱和基团数量
双羧基化合物单酯,如富马酸单酯与与环氧树脂酯化
丙烯酸羟烷基酯,马来酸酐等与环氧树脂酯化
光敏预聚物
2、不饱和聚酯——最早的光敏涂料预聚物
典型:1,2-丙二醇+邻苯二甲酸酐+顺丁烯二酸酐,一般羟基过量,
比例为2׃1׃,氮气保护气氛中进行反应。
紫外光照射形成较坚硬的涂膜
附着力和柔韧性不好,在金属、塑料和纸张的涂饰中应用不多
常用苯乙烯为活性稀释剂,但苯乙烯沸点低,光固化速度慢
从合成不饱和聚酯方面进行改性
选用苯乙烯以外的活性稀释剂
改性