Полимеры на основе стирола и винилацетата
В ПС ионизирующее излучение вызывает образование как ионов, так и возбужденных состояний. Измерением электрической проводимости установлен сдвиг главным образом положительных зарядов на расстояние около 0,5 мкм при комнатной температуре. Образование возбужденных состояний может быть результатом как внутри-, так и межмолекулярного переноса энергии, что
зависит в первую очередь от физического состояния полимера при облучении. Харрах [57], изучая образование радикалов в ПС, предположил, что причиной преимущественного образования радикалов на концах полимерной цепи является перенос экситона вдоль полимерной цепи. Вильске и Хойзингер [58] добавляли к ПС пирен и установили, что перенос энергии на пирен заметно снижает концентрацию радикалов, но оказывает минимальное влияние на образование водорода и структурирование. На этом основании они предположили, что радикалы возникают из низших синглетных возбужденных состояний, в то время как остальные реакции протекают из ионизованных или высших возбужденных состояний.
ЭПР-Спектры облученного ПС показывают образование главным образом двух радикалов [59]:
А = |
По Хойзингеру и Розенбергу [60] начальное поглощение излучения полистиролом (RH)ведет к возникновению ионных частиц и возбужденных состояний:
,—>• RH*
RH — (VII. 38)
I— ► RH+ + е
Структурирование и образование водорода описывается следующими реакциями:
RH+ + RH —>• RHJ + R. (VII.39)
RH2+ + в —► R • + H2 (VII. 40)
2R • —-> R — R (структурирование) (VII. 41)
Деструкция главной полимерной цепи объясняется превращениями радикала R-:
V |
у ---- |
V |
т + |
г |
и |
||
CeHg |
„С6Н5 C6Hg |
C6HS |
1 |
С6Н5 |
»свн* |
СвИв, |
(VII. 42) |
Изучение влияния температуры на соотношение процессов структурирования и деструкции показало, что выше Тс резко усиливается деструкция. Радиохимическая деградация сополимера стирола и метилметакрилата, а также хлорметилированного ПС изучена японскими авторами [61].
Распад под действием потока электронов различных виниловых полимеров изучен с целью выбора систем, пригодных в качестве электронорезистов [66]. Изучены химические превращения ПВА при действии электронного излучения [40],
Обзор полимерных электроно - и рентгенорезистов дан в работе [67], электронорезистов — в работе [68], рентгенорезистов — в работе [69]. Робертс основное внимание уделил электронорезистам сухого проявления [70], которое может быть достигнуто при непосредственном экспонировании или при обработке плазмой [71]. Тенденции развития рентгенорезистов осветил Тейлор [72], резистов, экспонируемых потоком ионов, — Енсен [73]. Среди последних рассмотрены галогенированные полимеры стирола и новолач - ные смолы (негативные), полибутенсульфоны, ПММА и его производные (позитивные) и др. Об электронорезистах-диффузантах см. в разделе VI. 4.