酚醛树脂-重氮树脂或重氮盐的感光性复合物

    摘  要 在水溶液中制备了酚醛树脂与重氮盐(PR-DS)和重氮树脂(PR-DR)的复合物.与重氮盐或重氮树脂同时加入硫酸成功地抑制了重氮基与酚醛树脂的偶联反应.复合物PR-DR在有机溶剂中的溶解度大于PR-DR,其在DMF中的溶解度可达到4.46%.两种复合物都具有很高的光敏性.在紫外光照下,PR-DR的离子键将转化为共价键从而不溶于DMF,因而可用作光成像材料.

    聚电解质是主链或侧链上有许多可电离基团的水溶性高分子化合物.在水溶液中,在库仑力的作用下,阳离子和阴离子聚电解质形成聚电解质复合物.一般地讲,由于聚阳离子链与聚阴离子链形成离子链交联网状结构,聚电解质复合物不溶于水,也不溶于有机溶剂,只能溶于一种称为屏蔽溶剂的有机溶剂-水-无机盐体系[1,2].

    二苯胺重氮树脂是阴图型PS版的感光剂,是阳离子聚电解质,可与阴离子聚电解质如聚苯乙烯磺酸钠等形成聚电解质复合物.这一类的聚电解质复合物具有感光性,在光照的作用下,离子键将转化为共价键,因而具有光成像的功能[3].进一步的研究表明,这一类的聚电解质复合物可以溶解在表面活性剂,如十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液中形成水溶性感光液.由于SDS的保护作用,这一类感光液的热稳定性大大提高[4].

    酚醛树脂虽是第一个人工合成树脂,但迄今仍是一类重要的高分子材料[5].线性酚醛树脂广泛应用于阳图型光刻胶和阳图型PS版作成膜树脂.酚醛树脂的碱水溶液,酚羟基以酚钠存在,可以看作是阴离子聚电解质.本文对它与重氮盐及重氮树脂形成复合物以及复合物的性质进行了初步研究.酚醛树脂的重氮盐,重氮树脂复合物未见有文献报道.

    1 实验部分

    1.1 试剂与仪器

    对叔丁基苯酚-甲醛树脂(PR),数均分子量2 400,Mw/Mn=10175(GPC测定).二苯胺重氮盐(DS)于无水乙醇/无水乙醚混合溶剂中提纯,过滤,室温避光下干燥,暗处存放.二苯胺重氮树脂(DR)的合成见文献[6].SDS用乙醇重结晶.其余试剂均为分析纯试剂.

    UV-vis吸收光谱在Shimadzu UV-250紫外光谱仪上测定.重氮基的热分解温度在DSC2021差示扫描量热仪(美国TG公司)上测定,升温速率为10e/min.元素分析仪型号为Elementar Vario EL.

    1.2 复合物的制备

    配制50 mL浓度为01001 mol/L(按重复单元计算)PR的碱水溶液(NaOH的浓度为0.003 mol/L),以及30 mL DS浓度为0.003 mol/L,H2SO4浓度为0.003 mol/L的混合溶液,搅拌下把DS/硫酸溶液倾入PR溶液中,生成黄色沉淀,过滤,用水反复洗涤至洗涤液无色.室温避光下真空干燥,得深褐色粉末,即为PR-DS复合物.用同样方法制备PR-DR复合物.