[发明专利]一种提高聚苯乙炔光敏性的方法

说明书

本发明属于制造高分子感光材料的技术。

聚苯乙炔是一种高度共轭的聚合物，理论上有四种异构体：顺-顺式、顺-反式构型（统称顺式），反-顺式和反-反式构型（统称反式）。均具有光导、电导、顺磁、能量转换和迁移等特性，有作为功能性材料开发应用的前景。自1955年Natta采用Ziegler-Natta催化剂合成聚苯乙炔以来，已有很多研究报导〔C.I.Simionescu，V.Percec，Prog.Polym.Sci，8.113（1982）〕，但制得的聚苯乙炔都是粉末或凝胶，电阻率为10^12-18欧·厘米，属绝缘体。近年来采用I₂，ASF₅，DDQ（2、3-dichloro-5、6-dicyanc-P-benzcquinone）对聚苯乙炔进行掺杂，形成电荷转移络合物，或用染料（焦宁、亚甲基兰）敏化，可使聚苯乙炔显示半导体、光导体特性和较好的红外光敏性，但这些掺杂及敏化技术对反式聚苯乙炔比较有效，而对顺式聚苯乙炔效果较差。

本发明的目的是通过使用辐照方法，使高顺式聚苯乙炔具有高的红外光敏性，可作为感光材料进行开发应用，如制作静电复印机光鼓的感光材料等。

本发明的中心内容是采用我们先前开发的直接成膜聚合法〔杨慕杰、赵健、沈之荃、中国稀土学报5（2），9，（1987）〕来制备高顺式聚苯乙炔膜。然后分别采用二种方法来提高顺式聚苯乙炔的光敏性：

1.膜在一定压力下（500～700Kg/cm²）受压后，用能量：0.8～1.8mev;通量：大于1×10¹⁵e/cm²的电子束辐照。

2.膜在一定压力（500～700Kg/cm²）受压后，用大于1×10⁴Gy剂量的⁶⁰Coγ射线辐照，或先制成聚苯乙炔的Photoreceptor（P/R）元件，然后用大于1×10⁴Gy剂量的⁶⁰Coγ射线辐照。聚苯乙炔的P/R元件由三层组成：第一层铝片基，铝片经清洗烘干;第二层有机玻璃，用有机玻璃配成5～10%浓度的氯仿溶液，然后均匀涂在第一层铝片基上，于40℃烘干;第三层为高顺式聚苯乙炔/有机玻璃，即用高顺式聚苯乙炔与有机玻璃按100∶5（重量比）混合，配成氯仿稀溶液均匀涂在第二层有机玻璃上，于40℃烘干。

辐照后的样品，置于250W红外灯下，采用表面电位放电技术来衡量其光敏性，暗衰越小，光引发表面电位放电速率越高，即光敏性越好。

附图说明：

图1表示电子束辐照高顺式聚苯乙炔的光引发放电曲线、电子束能量：1.8mev;电子束通量：3×10¹⁵e/am²;测量条件：光源：250W红外灯;光源与样品距离11cm。

图2表示⁶⁰Coγ射线辐照高顺式聚苯乙炔膜的光引发放电曲线。⁶⁰Coγ射线剂量2×10⁵Gy，测量条件同图1。

图3表示⁶⁰Coγ辐照高顺式聚苯乙炔P/R元件的光引发放电曲线。⁶⁰Coγ射线剂量：5×10⁴Gy，测量条件同图1。

图4表示未经辐照的高顺式聚苯乙炔膜的光引发放电曲线，测量条件同图1。

参照附图说明实施例及其结果：

聚苯乙炔膜本身红外光敏性是很差的，经辐照技术处理后的高顺式聚苯乙炔膜或P/R元件，有良好的红外光敏性，而暗衰较小，正符合作为感光材料的要求。具体情况分别叙述如下：

一、采用⁶⁰Coγ辐照：

1.用2×10⁵Gy辐照高顺式聚苯乙炔膜，其表面电位最大放电速率为618v/s，暗衰1.9v/s。随着辐照剂量增加，光引发放电速率增加，即光敏性增加。

2.聚苯乙炔（P/R）元件比聚苯乙炔膜对⁶⁰Coγ射线辐照效果更好，采用5×10⁴Gy剂量辐照P/R元件的表面电位最大放电速率达617v/s，暗衰3v/s。

3.⁶⁰Coγ的辐照效应与聚苯乙炔的微结构紧密相关，高顺式聚苯乙炔必须包含有顺-反式构型的聚苯乙炔才有好的辐照效应。

二、采用电子束辐照：

随着电子束能量及通量的增加，聚苯乙炔膜的光引发放电速率增加，即红外光敏性增加。这二因素中，能量因素是主要的，采用1.8mev能量，3×10¹⁵e/cm²通量的电子束辐照高顺式聚苯乙炔膜，其表面电位最大放电速率为892v/s，暗衰5v/s。