The present invention relates to the field of polymer material processing, a device for in situ measurement of polymer solvent vapor expansion in the film, including a nitrogen tank and a flow controller, solvent tank, mixing chamber, sample chamber, quartz crystal microbalance, sample I and sample II, a series of flow control flow system, the sample is attached to I the quartz crystal microbalance below for above the transparent glass measuring the degree of sample, II is placed in the sample chamber bottom center for epifluorescence imaging; the nitrogen was II by the III flow controller is fed into the sample chamber, through the series of air flow controller system will pass into the dry nitrogen the solvent storage tank by foaming way to generate vapor, and then pass into the sample chamber, pressure control and solvent vapor; before solvent vapor annealing and The difference of the resonance frequency of the quartz crystal microbalance can be obtained by measuring the presence of a thin film and the absence of a thin film.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料加工及材料结构表征相关领域,特别是一种对聚合物样品进行溶剂蒸汽退火并原位测量其膨胀的一种用于原位测量聚合物薄膜中溶剂蒸汽膨胀的装置。
技术介绍
众所周知,高分子聚合物与某些可以与其共存的液体或溶剂蒸汽接触时会产生膨胀,聚合物的膨胀行为已经被应用于光刻和离子交换等领域,其中,利用聚合物在溶剂蒸汽中的膨胀来得到长程纳米尺度有序的双嵌段共聚物薄膜的方法称为溶剂蒸汽退火(SVA)或溶剂退火。溶剂退火是一种常用的对薄膜进行退火的方法,即用溶剂蒸汽来溶胀共聚物薄膜以赋予高分子链一定的运动能力。近些年,科学家通过设计出多种不同的退火装置以提供不同的溶剂蒸汽环境对共聚物薄膜进行退火处理,虽然不同的退火装置对前期薄膜溶胀过程所起到的作用基本相同,但是会带来后期溶剂挥发过程的差异,同时溶剂退火后期溶剂去除速度对于高分子链的冻结过程是有影响的。可见,涉及到溶剂蒸汽膨胀的聚合物加工技术在工艺控制上是极具挑战性的,而且,目前的技术手段对溶剂膨胀薄膜的研究缺少显微学的细节。研究溶剂蒸汽退火过程的一个关键技术阻碍是原位监控膨胀过程的能力有限,通常使用石英晶体微天平(QCM)或者光学计量学方法来检测聚合物薄膜中溶剂的吸收,但是在溶剂蒸汽退火过程中不能监控结构的变化、结构的势能不均一性、以及薄膜的机械特性等重要的信息,通常使用掠入射X射线散射来研究双嵌段共聚物膨胀过程中出现的透明的纳米结构,但是该方法不能以空间分辨的方式描述分子运动,目前没有能同时得到膜厚和结构或动力学信息的实验方法。所述一种用于原位测量聚合物薄膜中溶剂蒸汽膨胀的装置能解决该问题。
技术实现思路
为了 ...
【技术保护点】
一种用于原位测量聚合物薄膜中溶剂蒸汽膨胀的装置,主要包括氮气罐I(1)、流量控制器I(2)、溶剂罐I(3)、流量控制器II(4)、溶剂罐II(5)、混合室(6)、样品腔体(7)、样品腔底(8)、样品腔盖(9)、石英晶体微天平(10)、样品I(11)、样品II(12)、荧光显微镜的物镜(13)、计算机(14)、溶剂回收器(15)、氮气灌II(16)、流量控制器III(17)、气管及阀、一系列流量控制器气流系统,所述样品I(11)、样品II(12)为同样的待测聚合物薄膜,氮气从所述氮气罐(1)出来后分成两路,一路经过所述流量控制器I(2)和溶剂罐I(3),一路经过所述流量控制器II(4)和溶剂罐II(5),然后两路气体都通入所述混合室(6)、之后通过由针阀控制的气体入口通入所述样品腔体(7)一侧,所述样品腔体(7)另一侧具有由针阀控制的气体出口且连通所述溶剂回收器(15),所述样品腔体(7)的下方具有所述样品腔底(8)、上方具有所述样品腔盖(9)且均为金属材质并通过全氟橡胶密封圈及螺丝连接成一体,所述样品腔底(8)中心部分是透明玻璃,所有气管与阀的连接处均缠有特氟龙胶带,还包括宽场落射荧光 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于原位测量聚合物薄膜中溶剂蒸汽膨胀的装置,主要包括氮气罐I(1)、流量控制器I(2)、溶剂罐I(3)、流量控制器II(4)、溶剂罐II(5)、混合室(6)、样品腔体(7)、样品腔底(8)、样品腔盖(9)、石英晶体微天平(10)、样品I(11)、样品II(12)、荧光显微镜的物镜(13)、计算机(14)、溶剂回收器(15)、氮气灌II(16)、流量控制器III(17)、气管及阀、一系列流量控制器气流系统,所述样品I(11)、样品II(12)为同样的待测聚合物薄膜,氮气从所述氮气罐(1)出来后分成两路,一路经过所述流量控制器I(2)和溶剂罐I(3),一路经过所述流量控制器II(4)和溶剂罐II(5),然后两路气体都通入所述混合室(6)、之后通过由针阀控制的气体入口通入所述样品腔体(7)一侧,所述样品腔体(7)另一侧具有由针阀控制的...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵永建,张向平,卢世通,
申请(专利权)人:金华职业技术学院,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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