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第19章 功能高分子

随着高分子科学的发展,除了继续发展三大合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)之外,还非常重视对具有特殊功能的高分子化合物的研究,这些特定的功能包括化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分离性能,而这一类高分子化合物就被称为功能高分子,它们是在主链或支链上具有显示某种功能的基团。

功能高分子范围很广,大致包括以下几方面:①具有物理学光、电性能的功能高分子,如感光性高分子、高分子半导体、光致导电高分子、高分子驻电体、高分子压电体、高分子电解质、导电高分子等;②高分子试剂和高分子催化剂;③高分子药物;④仿生高分子;⑤选择分离功能高分子,如离子交换树脂。

感光性高分子指某些高分子化合物在光的作用下,能够迅速发生光化学反应,从而引起了物理或化学性质变化,它普遍用于印刷、电子、涂料等工业。

感光性高分子也称光敏高分子,它在印刷电路、彩色电视荧光屏的制作上,尤其是在制造大规模集成电路等微型电路上成为不可缺少的材料。

大规模集成电路是以微米为单位的精密图案线条,相当于头发丝的几十分之一,不可能采用铜锌板制作,而要使用光敏刻蚀剂(又称光刻胶)。

可用作光敏刻蚀剂的高分子化合物是感光树脂,其中之一是聚乙烯醇肉桂酸酯。将它涂在半导体材料(如硅片)的表面,在上面覆盖一块掩模板(相当于印相时用的照相底片),然后用紫外线对感光树脂(聚乙烯醇肉桂酸酯中含有肉桂酰基,这里聚乙烯醇肉桂酸酯是功能高分子,肉桂酰基就是功能高分子中的功能基团)进行曝光,在紫外线作用下,肉桂酰基会发生二聚反应,生成不溶性的交联高分子,铰链高分子经过曝光以后,受紫外线照射的部分变成不溶于溶剂或腐蚀液的硬化膜,而未受紫外线照射的聚乙烯醇肉桂酸酯可以用有机溶剂洗去,就可以进一步制造集成电路。

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