從化學反應角度分析,感光高分子材料類型.doc

從化學反應角度分析，感光高分子材料類型摘要：感光高分子材料樹脂，他是指高分子體系吸收光能后，在分子間或分子內產生化學反應，吸收光能的不一定指高分子本身，它包括光敏劑等一系列的感光化合物，他們吸收了光能后引起各種的反應，造成聚合物在某種溶劑中溶解度的變化，感光樹脂主要用于印刷和集成電路的制作等，光敏高分子材料包括感光樹脂，光質變色高分子，光導高分子，高分子光敏劑和增感劑等。關鍵詞：感光高分子 吸收光能 光敏劑 感光樹脂 光質變色高分子 光導高分子 增感劑English Abstract：Photosensitive polymer material resin, he refers to the polymer system absorb the light, in the molecular or intramolecular produce chemical reaction, absorb the light isnt necessarily refers to the polymer itself, it includes photosensitizer and so on a series of sensitive compounds, they absorb the light energy caused by all kinds of reaction, cause polymer in a solvent solubility change, photosensitive resin is mainly used for printing and integrated circuit production, etc., photosensitive polymer materials including photosensitive resin, light, photo-chromic polymer, optical polymer, polymer photosensitizer and sensitizing agent, etc.Keyword：photosensitive resin Absorb the light photosensitize photosensitive resin Light quality color polymer Optical polymer sensitizer1感光樹脂1.1 光照后交聯(lián)或不容交聯(lián)樹脂溶劑顯影后，未曝光的感光樹脂溶解，曝光的部分不溶解而形成負像，這種的成為負性樹脂。以光交聯(lián)反應的光致刻食劑有五種。一般光交聯(lián)劑吸收光能后激發(fā)，與聚合物反應，形成交聯(lián)，例如天然橡膠或聚異戊二烯橡膠進行適度的環(huán)化，得到環(huán)化橡膠，然后與一種化合物混合，得到光敏刻蝕劑后，因為溶解性好，其分辨率可達到2到3微米，二是因為交聯(lián)劑的感光性不強，必須加入光敏劑S。后者吸收光能性好將光能轉化成光交聯(lián)劑，它激發(fā)后，進行光交聯(lián)反應，如醇溶性聚酰胺，多官能團單體和光敏劑，如二苯甲酮組成的化合物，三是感光基團鍵連在高分子主鏈上，在光的作用下，它被激發(fā)，與其他官能團或官能團建和而發(fā)生交聯(lián)反應，例如將苯基馬來酰胺亞胺鍵連在聚甲基丙烯酸酯的主鏈上，四是由于鍵連高分子主鏈上的感光性能不強，需要加入光敏劑，以增強它的感光度。五是聚合物中的官能團，通過光敏劑的作用而進行反應。光聚合是指化合物由于吸收光能而引發(fā)化學反應，導致分子鏈長增加或者產物分子量增加的過程。包括高分子材料的光交聯(lián)、嵌段共聚和接枝共聚過程。與光交聯(lián)型感光高分子一樣，光聚合過程需要吸收光能產生引發(fā)聚合反應的自由基，因此在光聚合型感光高分子材料中需要有光敏結構或者光敏劑、引發(fā)劑和增感劑。與光交聯(lián)型感光高分子材料相區(qū)別的地方，光聚合型感光高分子通常以可溶性低聚物或單體化合物為主體。主要作為正性光致抗蝕劑、光敏涂料使用。特別適合于制備印刷用凸版。1.2光分解反應后形成正型樹脂一般這種樹脂的涂層很薄，只有幾微米，刻蝕時，覆蓋感光樹脂的銅箔不易被腐蝕，在感光樹脂中，負型樹脂要比正型樹脂應用的多的多。做為照相制版技術的感光高分子必須具有以下性質1：（1）有好的感度和好的分辨率，一般的講，光照射變化的量小，而光的聚合物有很大的溶解度變化。（2）有很好的成膜能力。既形成的模越薄，均勻度越好。（3)薄膜的物理化學性能好。 圖1.所需材料的簡單單體的結構式2感光化合物與高分子組成的體系 這類感光高分子是將感光化合物與高分子混合而成的，感光化合物一般為重鉻酸鉀鹽類，芳香族重氮化合物，芳香族疊氮化合物和有機露宿化合物。2.1重鉻酸鹽類感光高分子 重鉻酸鹽類感光高分子是將感光重鉻酸鹽，通常為重鉻酸銨與各種水溶性高分子配置而成，例如將N=500，皂化度為80%90%的聚乙烯醇90克，在80度下攪拌溶于1000毫升的水中冷卻后，加15克重鉻酸按既成感光液，將它涂在鋅或鎂板上干燥后即成感光膜，照相時，用弧光燈使底板感光，水溶去為曝光的高分子，既可成像2。重鉻酸鹽使高分子化合物的光固化的反應機理，通常認為按下式進行：利用紫外和電子順磁共振光譜學研究了干燥的重鉻酸鹽光致抗蝕劑的光化反應.鉻離子中最重要的一種似乎是鉻().目前對鉻()的確切結構尚不清楚。但相信它是鉻()酯或某種配價絡合物.也對在暗處的重鉻酸鹽光致抗蝕劑的鉻()進行研究.Cr()向 Cr()的轉換以及 Cr()在暗處和曝光中的穩(wěn)定性取決于有機還原劑的結構。光譜靈敏度數(shù)據(jù)表明,鉻)在600nm 區(qū)域是感光的.對染料進行適當?shù)倪x擇,使其三重態(tài)能量大于鉻()絡合物的三重基態(tài)能量,則對重鉻酸鹽光致抗蝕劑采用的染料敏化是可能的3。鉻()配價絡合物具有種聚合結構,它是促使光致抗蝕劑不溶性的原因。圖2.合成機理圖2.2芳香族重氮化合物重氮化合物預熱，光均不穩(wěn)定，通常認為，它吸收光能后，激發(fā)成單線態(tài)，生成自由基和活性離子。在溶劑中進行化學反應時，對光化學反應產物有很大的影響4。例如，在紫外線的作用下，重氮鹽分解，可生成苯自由基和苯陽離子，如乙醇中，前者生成取代苯，后者生成苯烷基醚產物，取代基R對反應的產物有很大影響，吸收強電子的取代基，如硝基，易生成苯的自由基，在乙醇中，得到取代苯，如下：將重氮化合物與聚合物，例如，雙重氮與聚合物，例如，雙重單5與聚乙烯醇配制成感光液，成膜后，在光照下發(fā)生反應，在紫外線的作用下，雙重氮5生成連苯自由基和陽離子，自由基奪取書PVA的叔碳基，生成鏈自由基。3.具有側鏈基的高分子 這一類高分子是指本身具有感光性的高分子材料。基本原理在紫外光作用下，雙鍵進行二聚合反應，這類感光樹脂的一般組成如下：感光性高分子，光敏劑，溶劑，燃料，顏料與添加劑。圖3.具有側鏈基的感光高分子結構3.1肉桂酸酯型51） 肉桂酸型的光化學反應肉桂酸酯的光化學反應早已經被人們詳細研究，在溶液中，分子間的距離較大，不容易發(fā)生分子間的反應，而只能進行順式反應異構化反應。反式肉桂酸有三種晶型結構，他們在光照下發(fā)生反應。4. 具有重氮基的感光高分子銨反式合成的重氮的感光高分子，遇光分解成堿性溶液，所以是陽圖型感光材料。聚(4-偶氮磺酸苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶)的方程式：也有一部分重氮化合物林坤重氮基的高分子。例如由反式制成的制成的感光高分子57和58是光聯(lián)型的負性樹脂，因為因為重氮后分成的活性基與羥基等基團等進行交聯(lián)6。參考文獻1任加強，葉楚平，葛汗青，李凌蘭，2004光質變色化合物研究最新進展。2蘇育志，牛永平，梁照熙，2003 光質變色聚合物的光學性質與應用。高分子材料科學與工程。19（2）：54643王齋民，呈江，文秀芳，皮丕輝，楊卓茹，2004，印制電路板用液態(tài)UV感光成像油墨的研究及