光交聯(lián)型感光性高分子

1、 光交聯(lián)型感光性高分子學(xué)校名稱：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)院系名稱：材料與能源學(xué)院時(shí) 間：2017年2月27日光交聯(lián)型感光性高分子是指那些在光的作用下，分子鏈之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而使分子量增大的感光性高分子聚合物。 這些聚合物在光的照射下，首先生成活性中間體，如自由基、氮烯等，然后通過活性中間體相互反應(yīng)而發(fā)生交聯(lián)，使聚合物由原來(lái)的線型分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，從而溶解性能發(fā)生變化。光交聯(lián)型感光性高分子材料的組成通常可以有兩種：一為帶有感光基團(tuán)的高分子化合物；二為感光性化合物和高分子化合物的混合物。因而在進(jìn)行光交聯(lián)反應(yīng)中，也存在著兩種不同的反應(yīng)途徑。第一種為帶有感光基團(tuán)的高分子吸收光量子后，活化不飽和鏈，雙鍵

2、中一個(gè)鍵打開，從而使高分子間彼此相互聯(lián)結(jié)；第二種為感光性化合物在吸收光量子后發(fā)生變化形成新的化學(xué)鍵，然后在線型高分子之間產(chǎn)生交聯(lián)，使圖像體系成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的整體。典型的光交聯(lián)型感光性樹脂材料有前面講過的重鉻酸鹽成像材料、聚乙烯醇肉桂酸酯感光性樹脂以及重氮或是疊氮化合物等。根據(jù)其交聯(lián)方式不同可以分為重鉻酸鹽類光交聯(lián)型感光性高分子材料，不飽和基類光交聯(lián)型感光性高分子材料、重氮或疊氮基類光交聯(lián)型感光性高分子材料等。重氮或疊氮化合物見光分解后可以生成自由基 ， 凡是含有兩個(gè)重 （疊） 氮基的分子在感光性樹脂體系中能作交聯(lián)劑，使光敏組分在曝光后交聯(lián)硬化。例如：這種重氮鹽與聚乙烯醇制成的感光膠可作為平版、

3、絲網(wǎng)印刷或是印染業(yè)中使用的感光性樹脂。 特別是在絲網(wǎng)印刷直接制版中所用的感光膠大部分都是屬于這一類型。 這種感光膠具有公害小 、 暗反應(yīng)極少等優(yōu)點(diǎn) ， 如把氮鹽與聚乙烯醇分別配制后存放 ， 則可以長(zhǎng)期保存。疊氮基聚乙烯醇感光高分子的合成以聚乙烯醇(PVA)為基體,用水溶性光敏劑4-疊氮基肉桂醛-2-磺酸鈉(ACS)對(duì)其改性,獲得一種高感度的水溶性感光高分子。所合成的新型高分子的感光速度明顯高于聚乙烯醇-重鉻酸胺(ADC)體系.將5%的PVA水溶液、4-疊氮基肉桂醛-2-磺酸鈉(簡(jiǎn)稱ACS,實(shí)驗(yàn)室合成)的水溶液和稀H2SO4溶液,置于室溫反應(yīng)10 15 h.反應(yīng)完畢后,用飽和Na2CO3溶液調(diào)節(jié)

4、pH值為中性,再將反應(yīng)液緩慢倒入一定量的丙酮中,立刻析出黃色絮狀沉淀,過濾并真空干燥得到黃色固體物質(zhì).產(chǎn)物可用丙酮多次沉淀精制.ACS的分子式如下: 通過活性基團(tuán)-CHO和PVA中的-OH發(fā)生縮醛反應(yīng)如下:將ACS接于PVA上,在大分子側(cè)鏈中引入感光性基團(tuán)-N3,得到具有感光性的大分子。感光性高分子體系在光化學(xué)反應(yīng)作用下，從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)，以及線型可溶可熔的固態(tài)感光性高分子在光作用下轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型不溶性的功能，可統(tǒng)稱為光固化或光交聯(lián)。光固化功能在光敏黏合劑、光敏涂料、光敏油墨以及負(fù)性光刻膠等方面有重要的用途。光固化有以下優(yōu)點(diǎn)：1.可在常溫或略高于室溫下進(jìn)行，對(duì)于高溫下易變質(zhì)材料（如木制品、紙制品、皮革制品及電子元件等等）的包裝或涂飾是有效的；2.固化