光敏性高分子

1、光敏性高分子1光敏性高分子 光敏性高分子是指在光的作用下能够表现出特殊物理变化或者是发生化学变化的聚合物。1.由液态转变成不溶性固体，称为光固化或光交联2.溶解性起变化称为光交联3.变色或发光，称为光致变色或光致发光4.导电性起变化，称为光导性5.具有催化功能，称为光催化性6.对基材的附着力起变化，称为光敏胶7.高分子链段起降解作用，称为光解性2光敏高分子材料的机理 1.高分子光物理和光化学原理 2.激发态 激发能的耗散 3.激发态的淬灭 4.分子间或分子内的能量转移过程 5.激基缔合物和激基复合物31.高分子光物理和光化学原理 高分子光化学：研究高分子物质吸收光子，从基态跃迁到激发态，激发态

2、分子发生化学反应的一系列光化学过程。 高分子光物理：研究高分子物质吸光后，从基态到激发态然后发生的一系列物理变化的过程。如光致变色、光导电等。2.激发态激发能的耗散激发态分子基态h转化 以发射光的形式耗散能量光化学反应通过其他方式转化成热能激发能的耗散43.激发态的淬灭 能加速激发态分子衰减到基态或者低能态的过程。4.分子间或分子内的能量转移过程 吸收光子级产生激发态的能量可以在不同分子或者同一分子的不同发色基团之间转移，转移出能量 的一方为能量给体，另一方为能量受体。55.激基缔合物和激基复合物 激基缔合物：处于激发态的分子和同种处于基态的分子相互作用，生成的分子对。 可发生在分子内部，即处

3、于激发态的发色基团同同一分子上的邻近发色团形成，或在结构上不相邻，但是高分子的折叠作用而处于附近的发色团间。 激基复合物：处于激发态的物质和另一种处于基态的物质相互作用，生成的物质。6光敏高分子的分类光致抗蚀材料光刻胶光敏涂料光致变色高分子高分子光稳定剂高分子荧光剂光导电材料光能转化聚合物7光致变色高分子 在光的作用下能可逆地发生颜色变化的聚合物称为光致变色聚合物。这类高分子材料在光照射下，化学结构会发生某种可逆性变化，因而对可见光的吸收光谱也会发生某种改变，从外观上看是相应地产生颜色变化。8光致变色高分子的分类无机物金属氧化物卤化物有机小分子高分子9光致变色高分子的结构变化 光致变色现象分类

4、: 在光致变色过程中，变色现象大多与聚合物吸收光后的结构变化有关系，如聚合物发生互变异构、顺反异构、开环反应、生成离子、生成成自由基或者氧化还原反应等。正性光致变色逆性光致变色无色、浅色深色10 高分子材料的可加工性 光异构化诱导周围液晶相有序排列的变化，冻结，实现存储体系折射率变化大一个数量级 可利用(写入)吸收带波长之外的光来读取折射率变化 信息存储在Tg以上写入，然后冻结(Tg)折射率变化不消失， 实现永久存储，可加热至清亮点以上而擦除。 可多次重复擦，写信息。光致变色高分子的优点：11 含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 含有螺苯并吡喃结构的化合物在紫外光的作用下吡喃环可以发生可逆开环异

5、构化反应，分子中吡喃环中的CO键吸收光能后断裂开环，分子部分结构进行重排，使分子处在一个接近共平面的状态，材料本身的最大吸收波长红移到550nm左右。因此，属于正性光致变色材料。吸收可见光或在热作用下其结构可以复原，恢复到无色状态。12 含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 其结构变化如下图所示：结构式中X可以为C(CH3)2或S；R1可以为H或Me。13 根据高分子化过程和高分子骨架的不同，常见的螺苯并吡喃结构光致变色聚合物主要有以下三种结构类型： （1）含螺苯并吡喃的甲基丙烯酸酯，或者甲基丙烯酸酰胺与普通甲基丙烯酸甲酯共聚产物。光致变色结构连接在聚合物侧链上； 含螺苯并吡喃结构的聚肽，如聚赖氨酸的衍生物。螺苯并吡喃结构通过与主链上的氨基反应生成共价键连接； 14（3）小分子螺苯并吡喃高分子化后最大的变化是退色速率大大下降，一般要下降400500倍。其中主链型比侧链型下降的大。这是由于螺苯并吡喃结构吸收光能前后分子结构变化的幅度比较大，需要较大空间条件，而聚合物的骨架对螺苯并吡喃结构的活动有束缚作用。（2）主链中含有螺苯并吡喃结构的缩聚高分子，这种结构的高聚物是通过带两个羟甲基的螺苯并吡喃衍生物与过量的苯二甲酰氯反应，再与2,2-二