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1、光敏高分子材料详解光敏高分子材料详解(xin(xin(xin ji) ji) ji)演示文稿演示文稿1页，共83页，星期一。优选光敏高分子材料优选光敏高分子材料(cilio)(cilio)(cilio)2页，共83页，星期一。第六章第六章第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)也称为光功能高分子材料也称为光功能高分子材料(cilio)定义定义 在光的参与作用下能够表现出某些特殊在光的参与作用下能够表现出某些特殊物理或化学性能物理或化学性能的高分子材料的高分子材料化学变化：化学变化：光聚合、光交联、光降解光聚合、光交联、光降解物理变
2、化：物理变化：互变异构互变异构（颜色改变）（颜色改变）、激发、激发（导电等性能改变）（导电等性能改变）、发光、外观、发光、外观尺寸的变化等。尺寸的变化等。3页，共83页，星期一。 如果吸光后发生化学变化如果吸光后发生化学变化(huxu binhu)，导致光聚合、光交联、光，导致光聚合、光交联、光降解反应，高分子材料的溶解性发生变化，可制备什么？降解反应，高分子材料的溶解性发生变化，可制备什么？ 第六章第六章第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述 如果发生互变异构反应，引起材料吸收波长的变化。可如果发生互变异构反应，引起材料吸收波长的变化。可制备？制备？光敏涂料光敏涂料?
3、光致刻蚀剂光致刻蚀剂?光致变色材料光致变色材料4页，共83页，星期一。 如果发生材料如果发生材料(cilio)外观尺寸的变化，则形成外观尺寸的变化，则形成光力学变化材料光力学变化材料。第六章第六章第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述如果发生物理变化，可形成如果发生物理变化，可形成荧光性能材料等其它荧光性能材料等其它功能材料功能材料。5页，共83页，星期一。 与高分子光敏材料有关的光化学反应有光交联（聚合与高分子光敏材料有关的光化学反应有光交联（聚合(jh)）反应、光降解反应和光异构化反应。这些反应都可）反应、光降解反应和光异构化反应。这些反应都可以使分子吸收光能后发生
4、能量转移，产生化学反应。以使分子吸收光能后发生能量转移，产生化学反应。第六章第六章第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述一、一、高分子光化学反应类型高分子光化学反应类型光交联反应光交联反应生成的聚合物分子量更大，溶解性降低。生成的聚合物分子量更大，溶解性降低。光降解反应光降解反应分子量减小，溶解度上升。分子量减小，溶解度上升。光异构化反应光异构化反应分子量不变，结构改变，吸光性能发生改变。分子量不变，结构改变，吸光性能发生改变。6页，共83页，星期一。当聚合物在光照下，通过光化学反应聚合或交联，迅当聚合物在光照下，通过光化学反应聚合或交联，迅速速(xn s)固化，从而达
5、到保护或美化材料表面的一种涂固化，从而达到保护或美化材料表面的一种涂料。料。第六章第六章第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述二、二、光敏高分子的分类光敏高分子的分类1、高分子光敏涂料：、高分子光敏涂料：2、高分子光刻胶：、高分子光刻胶：通过光化学反应（光交联或光降解）改通过光化学反应（光交联或光降解）改变聚合物，增加光加工性来制成某一些特殊元件的一类高变聚合物，增加光加工性来制成某一些特殊元件的一类高分子。多用于集成电路工业。分子。多用于集成电路工业。3、高分子光稳定剂：、高分子光稳定剂：通过吸收大量的光能，使保护高分子通过吸收大量的光能，使保护高分子或其它材料在光的
6、作用下发生质变的一类高分子。或其它材料在光的作用下发生质变的一类高分子。7页，共83页，星期一。4、高分子荧光或夜光材料：、高分子荧光或夜光材料：光照下，吸收光能以荧光或磷光光照下，吸收光能以荧光或磷光的形式发出的高分子材料。的形式发出的高分子材料。5、高分子光催化剂：、高分子光催化剂：吸收光能后能，把光能转变为化学能吸收光能后能，把光能转变为化学能的装置，称为光能转换装置，其中本身不直接进行光能转换，的装置，称为光能转换装置，其中本身不直接进行光能转换，但能够促进其它物质转换作用的高分子称为高分子光催化剂。但能够促进其它物质转换作用的高分子称为高分子光催化剂。6、光能转换聚合物：、光能转换聚
7、合物：吸收太阳能，并把太阳能转变为热吸收太阳能，并把太阳能转变为热能能(rnng)，电能或化学能等的一类高分子。，电能或化学能等的一类高分子。第六章第六章第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述二、二、光敏高分子的分类光敏高分子的分类8页，共83页，星期一。7、光导电聚合物：、光导电聚合物：光照的前提下，外加电压时，导电性光照的前提下，外加电压时，导电性能显著能显著(xinzh)变化的高分子化合物。变化的高分子化合物。8、光致变色高分子材料：、光致变色高分子材料：9、高分子非线性光学材料：、高分子非线性光学材料：10、高分子光力学材料：、高分子光力学材料：第六章第六章第一
8、节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述概述二、二、光敏高分子的分类光敏高分子的分类9页，共83页，星期一。光敏高分子的定义(dngy)？第一节第一节光敏高分子材料光敏高分子材料(cilio)概述小结概述小结高分子光化学反应类型高分子光化学反应类型？光交联、光降解、光交联、光降解、光异构化反应光异构化反应光敏高分子的分类光敏高分子的分类？1、高分子光敏涂料：、高分子光敏涂料： 2、高分子光刻胶、高分子光刻胶:3、高分子光稳定剂：、高分子光稳定剂： 4、高分子荧光或夜光材料：、高分子荧光或夜光材料：5、高分子光催化剂：、高分子光催化剂： 6、光能转换聚合物：、光能转换聚合物：7、光
9、导电聚合物：、光导电聚合物： 8、光致变色高分子材料：、光致变色高分子材料：9、高分子非线性光学材料：、高分子非线性光学材料：10、高分子光力学材料：、高分子光力学材料：10页，共83页，星期一。特点：特点：与普通涂料比较，与普通涂料比较，因为不用大量溶剂挥发因为不用大量溶剂挥发，避免环境污染。固化时间避免环境污染。固化时间(shjin)短，涂层在粉刷后进行交短，涂层在粉刷后进行交联等光化学反应，则可以得到交联度高，机械强度联等光化学反应，则可以得到交联度高，机械强度大的涂层。大的涂层。 光敏涂料添加剂：光敏涂料添加剂：交联剂，稀释剂，光敏剂或光引交联剂，稀释剂，光敏剂或光引发剂，阻聚集和调色
10、剂等。发剂，阻聚集和调色剂等。 分子量要求一般为分子量要求一般为10005000。是低聚合物。是低聚合物。第二节第二节光敏涂料光敏涂料(tlio)和光敏胶和光敏胶第六章第六章11页，共83页，星期一。水性聚氨酯防水涂料(WPU)产品无毒无味，具有良好的粘结和不透水性，对砂浆水泥基石面和石材，金属制品都有很强的粘附力，产品的化学性质稳定，能长期经受日光的照射，强度高，延伸率大，弹性好，防水(fnshu)效果好。产品名称：法斯特外墙乳胶漆产品基料：丙稀酸酯共聚乳液和进口颜填料及助剂等优质材料。适用(shyng)范围：适用(shyng)于水泥、砖石、混凝土建筑外墙表面的饰。外墙乳胶漆12页，共83页
11、，星期一。 目前光敏涂料除多用于建筑材料（包括木材），目前光敏涂料除多用于建筑材料（包括木材），金属材料等的涂料外，还用于液晶金属材料等的涂料外，还用于液晶(yjng)显示器以及显示器以及电子元件的封装等等。电子元件的封装等等。1。环氧树脂。环氧树脂(hun yn sh zh)性低聚物性低聚物第二节第二节光敏涂料和光敏胶光敏涂料和光敏胶第六章第六章一、一、光敏涂料的结构类型光敏涂料的结构类型13页，共83页，星期一。2。不饱和聚酯。不饱和聚酯聚酯型光敏高分子涂料具有坚韧，硬度聚酯型光敏高分子涂料具有坚韧，硬度(yngd)高和耐溶剂性好等高和耐溶剂性好等特点。特点。14页，共83页，星期一。具有
12、粘接力强，耐磨等特点。但是，紫外光的作用具有粘接力强，耐磨等特点。但是，紫外光的作用下颜色发生变化（变黄）。一般下颜色发生变化（变黄）。一般(ybn)用含羟基的丙用含羟基的丙烯酸（或甲基丙烯酸）与多元异氰酸酯反应得到预烯酸（或甲基丙烯酸）与多元异氰酸酯反应得到预聚合体。聚合体。3。聚氨酯：。聚氨酯：第二节第二节第六章第六章一一.光敏涂料光敏涂料(tlio)的结构类型的结构类型15页，共83页，星期一。是一种是一种(y zhn)低粘度涂料。价格低。合成一般环氧化合物和低粘度涂料。价格低。合成一般环氧化合物和多元醇缩聚而成。如：多元醇缩聚而成。如：4。聚醚：。聚醚：第二节第二节第六章第六章一一.光
13、敏涂料的结构光敏涂料的结构(jigu)类型类型16页，共83页，星期一。按性能分类，可分为正胶和负胶。按性能分类，可分为正胶和负胶。正胶正胶：经过：经过(jnggu)光照后溶解性增大。光照后溶解性增大。负胶负胶：经过光照后溶解性降低。：经过光照后溶解性降低。二、光致抗蚀剂或光刻胶二、光致抗蚀剂或光刻胶第二节第二节光敏涂料光敏涂料(tlio)和光敏胶和光敏胶第六章第六章17页，共83页，星期一。主要用途：在集成电路制造中，半导体氧化层中许主要用途：在集成电路制造中，半导体氧化层中许 多地方要除去，部分地方要留下。一般采用化学多地方要除去，部分地方要留下。一般采用化学 腐蚀法。这样根据事先设计好的
14、图按，利用适当腐蚀法。这样根据事先设计好的图按，利用适当(shdng) 的光敏高分子胶可以保护或破坏被涂半导体层进的光敏高分子胶可以保护或破坏被涂半导体层进 行化学腐蚀，可以达到保留或除去的目的。这种行化学腐蚀，可以达到保留或除去的目的。这种 技术目前在电子工业中起着重要的作用。技术目前在电子工业中起着重要的作用。二、二、光致抗蚀剂或光刻胶光致抗蚀剂或光刻胶第二节第二节光敏涂料光敏涂料(tlio)和光敏胶和光敏胶第六章第六章18页，共83页，星期一。光刻胶的作用原理光刻胶的作用原理(yunl)如下：如下：涂胶氧化(ynghu)层基层正胶负胶暴光坚膜显影刻蚀剥胶第二节第二节光敏涂料和光敏胶光敏涂
15、料和光敏胶第六章第六章19页，共83页，星期一。1. 常用常用(chn yn)的负性抗蚀剂（光刻胶）的负性抗蚀剂（光刻胶）（聚乙烯醇（聚乙烯醇(j y x chn)肉桂酸肉桂酸酯）酯）第二节第二节光敏涂料和光敏胶光敏涂料和光敏胶第六章第六章20页，共83页，星期一。 除以上的聚合物以外，还有聚乙烯氧肉桂酸乙酯，除以上的聚合物以外，还有聚乙烯氧肉桂酸乙酯，聚对亚苯基二丙烯酸酯，聚乙烯醇肉桂叉乙酸酯等聚对亚苯基二丙烯酸酯，聚乙烯醇肉桂叉乙酸酯等等。等。除均聚化合物外，还有共聚除均聚化合物外，还有共聚(gngj)光刻胶，如：二乙光刻胶，如：二乙烯苯，烯苯，N,N-亚甲基双丙烯酰胺，双丙烯酸乙二醇酯亚
16、甲基双丙烯酰胺，双丙烯酸乙二醇酯和安息香酶酯等配制二成的负性光刻胶等。和安息香酶酯等配制二成的负性光刻胶等。第二节第二节光敏涂料光敏涂料(tlio)和光敏胶和光敏胶第六章第六章21页，共83页，星期一。2.正性抗蚀剂（光刻胶）正性抗蚀剂（光刻胶） 该类胶的最大优点是水溶液可代替有机溶剂作为显影该类胶的最大优点是水溶液可代替有机溶剂作为显影剂，安全性以及经济角度来考虑具有优势。但是剂，安全性以及经济角度来考虑具有优势。但是(dnsh)，该类化合物对光分解后的显影工艺要求较高。光照后溶解该类化合物对光分解后的显影工艺要求较高。光照后溶解性变化不如负性胶。性变化不如负性胶。 第二节第二节光敏涂料光敏涂料(tlio)和光敏胶和光敏胶第六章第六章22页，共83页，星期一。2.正性抗蚀剂（光刻胶）正性抗蚀剂（光刻胶） 第二节第二节光敏涂料光敏涂料(tlio)和光敏胶和光敏胶第六章第六章23页，共83页，星期一。 早期应用的正胶为：连接有邻重氮萘醌结构的线形早期应用的正胶为：连接有邻重氮萘醌结构的线形酚醛树脂。认为感光后侧链上的邻重氮萘醌脱落，生酚醛树脂。认为感光后侧链上的邻重氮萘醌脱落，生成在碱性
