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五 光导电塑料 光导电塑料是指材料在无光照时是绝缘体，而在有光照时其导电性增加而变成导体的材料。光导电的理论基础是在光的激发下，材料内部的载流子密度增加，从而导致电导率增加。在理想状态下，光导电聚合物吸收一个光子后跃迁到激发态，进而发生能量转移过程，产生一个载流子，在电场得作用下载流子移动产生光电流。 五 光导电塑料 光导电材料主要包括聚苯乙炔、聚乙烯咔唑（PVK）等。它最主要的应用领域是静电复印，在静电复印过程中光导电在光控制下收集和释放电荷，通过静电作用吸附带相反电荷的油墨。 感光塑料 目 录 感光塑料概述 光致变色塑料 热致、电致、压致变色塑料 光致、电致发光塑料 光导电塑料 一 感光塑料概述 所谓感光塑料是指能够对光能进行传输、吸收、贮存、转换的一类高分子材料。感光塑料主要包括光加工用材料、光记录材料、导光材料、光学用材料、光转换系统材料、光显示用材料、光导电材料、光合作用系统材料等许多类别。 一 感光塑料概述 感光机理：物质分子吸收一定波长的光后，可以从基态跃迁到激发态。激发态分子具有较高能量，可以引起化学变化（如光固化、光交联反应）和物理变化（如发出荧光或磷光）。 此外，激发态的能量也可能被淬灭，或者在分子内或分子之间转移，甚至还可能发生基态分子与基态分子间作用，形成激基复合物。 二 光致变色塑料 光致变色现象（又称为光敏变色）是指某些物质在一定波长的光照射下会发生分子结构变化而产生变色，而在另一种波长的光波或热的作用又会发生可逆变化恢复到原来颜色的现象。它在光信息贮存、光电显示、军事伪装隐形和民用等高等技术领域中有广阔的应用前景。 二 光致变色塑料 光致变色现象可分为光化学过程和光物理过程两种。光化学过程变色较为复杂，可分为顺反异构反应、氧化还原反应、离解反应、环化反应以及氢转移互换异构化反应等。关于光物理过程的变色行为，通常是有机物质吸收光而激发生成分子激发态，主要是形成激发三线态，而某些处于激发三线态的物质允许进行三线态-三线态的跃迁，此时伴随有特征的吸收光谱变化而导致光致变色。 制造光致变色塑料的三种途径： 通过共聚或者接枝反应以共价键将光致变色结构单元连接在塑料聚合物的主链或者侧链上，这种材料是真正意义上的变色功能聚合物。 把光致变色材料与聚合物共混，使共混后的聚合物具有光致变色功能。 将具有光致变色特性的无机粒子与聚合物共混杂化，也可以制造出光致变色塑料。 二 光致变色塑料 典型的光致变色材料介绍 一、含硫卡巴腙配合物的光致变色聚合物 二、含偶氮苯的光致变色高分子 三、含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 四、氧化还原型光致变色聚合物 一 含硫卡巴腙配合物的光致变色聚合物 硫卡巴腙与汞的配合物是分析化学中常用的显 色剂，属于光致开环化合物。这类光致变色高分子中最为典型的是由对（甲基丙烯酞胺基）苯基汞二硫膝络合物与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸丁酷和丙烯酞胺等共聚而制得的光致变色高分子。如图是其中的一种, 其共聚物薄膜经日光照射由桔红色变为暗棕色或紫色。 二 含偶氮苯的光致变色高分子 这类高分子的光致变色性能是偶氮苯的顺反异构引起的, 在光作用下, 偶氮苯从反式转为顺式,顺式是不稳定的, 在暗条件下, 回复到稳定的反式。 三 含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子，因为变色明显，所以在目前备受人们的关注。常见的螺苯并吡喃结构的光致变色聚合物主要有以下三种结构类型： ① 含螺苯并吡喃结构的甲基丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酰胺，与普通甲基丙烯酸甲酯的共聚产物； ② 含螺苯并吡喃结构的聚肽； ③ 主链中含有螺苯并吡喃结构的缩聚高分子。 三、含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 1. 螺吡喃类光致变色体系 由2个芳杂环( 其中1个含有吡喃环) 通过sp 杂化的螺碳原子连接而成的一类化合物的通称 。 三、含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 2. 螺吡喃类光致变色行为 因此,大多数螺吡喃的吸收发生在紫外光谱区，一般在200 ~400 a m范围内,不呈现颜色。在受到紫外光激发后，分子中C—O键发生异裂，继而分子的构型和电子的排布发生很大的变化，2 个环系由正交变为共平面，整个分子形成一个大的共轭体系，吸收也随着发生很大的红移,出现在 500-600nm范 围内，因此呈现颜色。 它的反应过程可以用下式表示： 三、含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子 其中 Ar1和 Ar2是苯环、萘环、蒽环、吲哚啉环、噻酚环等各种芳环或杂环，研究较多的是 Arl为吲哚啉的螺吡喃