一种含磺酸酯基亲和性变化树脂合成及作为成像介质的研究

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本实验合成了单体p-乙烯基苯磺酸异丙酯,并将其与甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸共聚得到一系列含磺酸酯基亲和性变化的二元、三元共聚物。实验对高分子树脂的结构、聚合特征f1-F1曲线以及热分解性能进行了研究。对共聚物的DSC测试发现,随着p-乙烯基苯磺酸异丙酯单元含量的增加,树脂中磺酸酯基的分解温度向低温方向移动,范围在120-170℃;而磺酸酯基的分解能量随其在树脂中含量的增加而升高,范围在20-30 kJ/mol,属于低分解能量型保护基。动力学研究结果显示,聚合物中磺酸酯基的热分解过程属于自加速类型,反映了热分解产生的磺酸对磺酸异丙酯热分解过程的催化作用。对加热分解后树脂水溶性的研究表明,在与甲基丙烯酸甲酯的二元共聚物中磺酸酯基单元含量等于或大于27%,在引入甲基丙烯酸单元的三元共聚物中磺酸酯基单元含量为21%(含羧酸基28%)时,热分解后共聚物涂层表现出优良的水溶性,能够在中性水中快速、彻底溶解并脱离支撑版基。这表明羧酸基团的引入使高分子实现水溶性所需磺酸酯基团的数量得以有效的减少,从而有利于材料体系敏感度的提高。实验对这类高分子树脂作为光敏成像介质的应用进行了初步研究。将高分子树脂与产盐酸的光生酸剂相匹配的结果表明,光照产生的盐酸不能催化树脂中磺酸酯基的分解,而树脂热分解产生的磺酸则能有效催化光生酸剂的分解。这个结果表明,为了达到光生酸剂光分解产生的酸催化树脂中磺酸酯基分解的目的,实验需要合成能够产生磺酸或酸性更强的酸的光生酸剂。实验还对这类高分子树脂作为热敏成像介质的应用进行了初步探讨。将高分子树脂与特征吸收在830 nm的红外染料组合使用。结果发现,二元共聚物与红外染料的匹配性较好,在曝光能量为60 J/cm2时,材料表面对去离子水的接触角由曝光前的35°降到12°(相同测试条件下,表面砂目化处理过的空白铝基版的接触角为29°),表现出极高的亲水性。但引入羧酸结构的三元共聚物(含28%甲基丙烯酸基团)与红外染料的匹配性较差,致使树脂膜中的红外染料在830 nm的特征吸收大大减弱,这可能与羧酸基和红外染料之间发生了某种化学反应有关
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