精细化工新材料新技术

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1、第九章精细化工新材料与新技术精细化学品概论功能高分子的概念：功能高分子材料，简称功能高分子（FunctionalPolymer），是指那些可用于工业和技术中的具有物理和化学功能如光、电、磁、声、热等特性的高分子材料。例如感光高分子、导电高分子、光电转换高分子、医用高分子、高分子催化剂等。9.1功能高分子材料及其分类（1）反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。（2）光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光导电

2、材料及光致变色材料等。（3）电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其它电敏感性材料。（4）高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其它半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。9.1功能高分子材料及其分类功能高分子的分类：按其性质、功能或实际用途划分（6）高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。（7）医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。（8）高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温

3、高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。9.1功能高分子材料及其分类9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）9.2.1概述感光性高分子是指吸收了光能后能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。这种变化发生后，材料将输出其特有的功能。目前开发比较成熟、有实用价值的光致抗蚀材料和光致诱蚀材料，产品包括光刻胶、光固化粘合剂、感光油墨、感光涂料等。9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）所谓光致

4、抗蚀材料，是指高分子材料经光照辐射后，分子结构从线型可溶性的转变为体型不可溶的，从而产生了对溶剂的抗蚀能力。而光致诱蚀材料正相反，当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变成可溶性。目前广泛使用的预涂感光版，简称PS版式（PresensitizedPlate），就是将感光材料树脂预先涂在亲水性的基材（如阳极氧化铝板）上制成的。晒印时，树脂若发生光交联反应，则溶剂显像时未曝光的树脂被溶解，感光部分的树脂保留了下来，这种PS版称为负片型；而晒印时发生光分解反应，则溶剂将曝光分解部分的树脂

5、溶解，这种PS版称为正片型。9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）9.2.2具有感光基团的高分子及其合成方法在有机化学中，许多基团具有光学活性，其中以肉桂酰基最为著名，此外，重氮基、叠氮基都可引入高分子形成感光性高分子。(1)聚乙烯醇肉桂酸酯及其类似高分子：肉桂酸在光照下，双键能够发生2+2环合反应，反应式如下：9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）聚乙烯醇肉桂酸酯由聚乙烯醇和肉桂酰氯反应制备，反应式：9.2感光性高分子（Photosensiti

6、vePolymer）聚乙烯醇肉桂酸酯在光照下侧基可发生二聚反应，形成环丁烷基而交联:9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）聚乙烯醇的肉桂酸-二元酸混合酯，分子链中的肉桂酰基赋予了感光性，羧基则提供碱可溶性，从而可用碱水显影。9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）丙烯酸系肉桂酸类感光性高分子：9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）环氧树脂的肉桂酸酯类感光性高分子：9.2感光性高分子（PhotosensitivePolyme

7、r）(2)聚乙烯苄叉苯乙酮：可通过以下合成路线制备：9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）(3)含α-苯基马来酰亚胺基的感光性高分子：9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）可通过以下合成路线制备：9.2感光性高分子（PhotosensitivePolymer）(4)叠氮型感光树脂：9.3导电高分子（ConductingPolymer）9.3.1导电高分子的特性：（1）室温电导率范围大：导电高分子室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内（10-9

8、S/cm~105S/cm）变化。（2）掺杂/脱掺杂的过程完全可逆：导电高分子不仅可以掺杂，而且还可以脱掺杂，这是导电高分子独特的性能之一。导电高分子可成为二次电池的理想电极材料，从而可能实现全塑固体电池。又是目前快速切换的隐身技术的首选材料。还可以利用这一特性制造选择性高、灵敏度高和重复性好的气体或生物传感器。（3）氧化/还原过程完全可逆：导电高分子的掺杂实质是氧化/还原反应，而且氧化/还原反应是完全可逆的。在掺杂/脱掺杂的过程中伴随着完全可逆的颜色变化。因此，导电高分子这一特性可