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光功能高分子材料

光功能高分子材料简介：

光功能高分子材料是指能够对光能进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料，在光的作用下能够表现出特殊的性能。从其作用机理来看，可以简单地分为光物理材料和光化学材料两大类。

光物理材料侧重于材料对光的物理输出和转化特性，包括光的透过、传导、干涉、衍射、反射、散射、折射等普通光物理特性，在强光作用下所产生的非线性光学、光折变、电光、磁光、光弹等效应，以及在材料吸收能量后，以非化学反应的方式将能量转化为其他形式的能的特性。

光化学材料侧重于材料在光的作用下所发生的光化学变化，如光交联、光分解、光聚合及光异构等反应。由于发生了光化学反应，材料的其他特性如颜色、溶解性能、表面性能、光吸收特性等也发生了相应的变化。

光功能高分子材料按功能分类可分为：

（1）光敏涂料：聚合物在光照射下可以发生光聚合或光交联反应，具有快速光固化性能，可用于材料表面保护。

（2）光刻胶、光致抗蚀剂：在光的作用下可以发生光化学反应，其溶解性能发生显著变化，具有光加工性能，可用于集成电路工业。

（3）光稳定剂：能够吸收大量吸收光能，并以无害方式将其转化成热能，以阻止聚合材料发生光降解和光氧化反应。

（4）高分子荧光剂：具有光致发光功能，可用于制备分析仪器和显示器件。

（5）光能转换聚合物：能够吸收太阳光，并具有能将太阳能转化成化学能或电能的聚合物，可用于制造聚合物型光电池和太阳能水解装置。

（6）光导电材料：在光作用下电导率能发生显著变化，可以制作光检测元件、光电子器件和用于静电复印、激光打印。

（7）光致变色材料：在光作用下其吸收波长发生明显变化，从而使材料外观的颜色发生变化。

光敏性涂料简介：

光敏性涂料就是一种光线照射后,能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化，进而交联固化的聚合物，具有(1)固化速度快，生产效率高；(2)能量利用率高，节约能源；(3)有机挥发分(VOC)少，对环境友好；(4)可涂装各种基材，如纸张、塑料、皮革、金属、玻璃、陶瓷等的优点。

光固化的基本反应有光聚合和光交联两种，其中光聚合可由三种模式引发：1、光直接激发单体或激发带有发色团的聚合物分子而产生的反应活性种引发聚合；2、光激发分子复合物（大多为电荷转移复合物），由受激发分子复合物解离产生自由基、离子等活性种引发聚合；3、光活性分子（光引发剂、光敏剂）引发光聚合。由它们断裂产生的活性种或把能量传递给单体或能够形成引发活性种的其它分子，再引发聚合。而光交联有链聚合和非链聚合两种反应机理，其中能够进行链聚合的线性聚合物和单体必须含有碳碳双键，包括：①带不饱和基团的高分子，如丙烯酸酯、不饱和聚酯、不饱和聚乙烯醇、不饱和聚酰胺等；②具有硫醇和双键的分子间发生加成聚合反应；③某些具有在链转移反应中能失去氢和卤原子而成为活性自由基的饱和大分子。非链聚合的反应速度较慢，往往需要加入交联剂。

光敏性树脂应用：

光敏性树脂因其固化时间快、清洁污染小的特性，被广泛用于医疗、建筑、印刷、3D打印等行业。

在医疗行业，光敏性树脂多用于口腔临床前牙牙体缺损的修复及美容，还可以用于后牙窝洞的充填、修复及正畸托槽的粘固，从临床效果观察，光敏性树脂修复与其它修复方法相比有明显优越性：①充分发挥材料性能，克服了口内直接充填时材料固化不全及“层面”多的弊端；②在外观颜色、粘接性能、边缘渗漏及细胞毒性等方面优于银汞充填；③从操作工艺及价格方面优于嵌体、壳冠的制作，可一次就诊完成，减少病人复诊次数和经济负担。光敏树脂口外固化修复大面深龋，克服了其它方法之弊端，集优势于一身，不失为一种较好的修复方法。

内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 将不仅仅局限于实现优异的引发性能，随着研究的不断深入，开发环保、多功能的光引发剂将成为这一领域的发展方向。

对于光聚合，尤其是广泛应用的自由基光聚合，聚合所产生的收缩一直是制约光聚合技术发展的一个最主要的问题。由于的缺少研究光聚合体系收缩过程的实时表征方法，XX化工大学的蹇钰建立了光聚合实时收缩的研究手段。进一步，研究了单体结构和光聚合组分对收缩过程的影响。在此基础上，发展了降低聚合收缩的新方法。具体来说，实现了快速的（甲基）丙烯酸酯单体的固态光聚合，并发现固态光聚合可以降低聚合收缩；也实现了硫醇-环氧/硫醇-丙烯酸酯的杂化光聚合，并证明了这种杂化光聚合在降低单纯丙烯酸酯体系收缩的有效性。

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