15. Физико-химические превращения в негативных слоях.

Снижение растворимости под действием излучения обусловлено модификацией фотоактивного компонента слоя и его взаимодействием с пленкообразующим полимером, в результате чего увеличивается молекулярный вес, слой теряет растворимость или после фотополимеризации, или в результате поперечной сшивки. Фотохимическая реакция, сопровождается фотополимеризацией, объединяет молекулы мономера или олигомера к арстущей цепи полимера, который имеет на концевом фрагменте свободную валентность. Эти превращения происходят в объеме фотополимеризуемой композиции под действием актиничного излучения, в результате образуется фото-полимер. Фотополимеризация – это цепной процесс, ключевой стадией которого является образование активного центра.

Образование активного центра – это первичная реакция перехода молекул мономера в возбужденное состояние. Реакция протекает при поглощении кванта лучистой энергии молекулой мономера и сопровождается образованием свободно-радикального состояния М*. В дальнейшем такие реакционно-способные молекулы с ненасыщенной связью сначала превращаются в димеры, потом триммеры и т.д.

Различают 2 типа радикальной фотополимеризации

1) Фотоинициированная цепная радикальная полимеризация

2) Ступенчатая фотополимеризация.

В 1 случае полимеризация происходит, если поглощенный квант излучения вызывает многократно повторяющийся процесс роста молекул полимера. Согласно 2-му механизму, каждый поглощенный квант вызывает присоединение не более одной молекулы. ВО всех случаях наблюдается превращение НМС моно- или олигомеров в ВМС с последующей перестройкой структуры полимеров и изменением их свойств. Протекание реакции по тому или иному механизму определяется составом композиции. В связи с этим различают 2 типа композиций:

1)Фотоинициированно-полимеризуемые

2) Фотополимеризуемые

В большинстве случаев для возбуждения используют фотоинициаторы (Ф). Это молекулы или МС, способные возбуждаться лучистой энергией УФ – области спектра (350-390 нм)

Фотоинициирование цепной радикальной полмеризации:

16. Состав фотополимеризуемого слоя и назначение его компонентов.

1) пленкообразующий не светочувствительный полимер

2) мономеры или олигомеры

3) Фотоинициатор

4) Целевые добавки

Пленкообразующие полимеры играют роль полимерной матрицы и обеспечивают физико-механические свойства композиции. Различают водорастворимые, органорастворимые и целочерастворимые полимеры. В качестве водорастворимых полимеров чаще используют ПВС и его сополимеры. В качестве органорастворимых полимеров используются каучуки, в качестве щелочерастворимых – сополимеры метакриловой кислоты.

Сливающиеся агенты – это реакционно-способные моно- или олигомеры, способные образовывать линейные или пространственно-слитые стурктуры. Они содержат не менее 2-ух звеньев типа =С=СН2.

В качестве фотоинициаторов используются НМС и ВМС, назначение которых состоит в поглощении излучения определенной длины волны. Их использование обусловлено тем, что практически все мономеры или олигомеры поглощают излучение с Л<320 нм.

Целевые добавки служат для придания эксплутационных свойств, обеспечивающих сохраняемость ФПК, физ-хим превращения и свойства. К ним относятся так же ингибиторы, служащие для обрыва цепи полимеризации путем нейтрализации свободных радикалов, в качестве ингибиторов используют чаще всего окислители, напрмиер, кислород воздуха или гидрохинон. Так же к целевым добавкам отнсоятся структурообразователи, пластификаторы, смачиватели, визуализаторы, служащие для контроля воздействия излучения.