一种对聚合物多老化路径的可视化识别及定量分析方法技术

一种对聚合物多老化路径的可视化识别及定量分析方法，属于聚合物材料老化成像分析领域。本发明专利技术基于聚合物老化发生多种反应而同时产生不同官能团这一原理，采用不同荧光特性探针分子靶向识别聚合物老化反应产生的不同官能团，实现对多种老化反应路径的同时标记和可视化。采用激光共聚焦显微镜多通道模式对多种荧光探针标记后的聚合物材料进行成像分析，并对多老化条件对不同老化点体积、面积、深度等进行定量分析，分析老化条件的协同作用。通过比较不同老化条件下发生n个老化反应的n种荧光分子的变化规律，计算n个反应的动力学方程以及反应速率，挖掘各个反应的关键影响因素。挖掘各个反应的关键影响因素。

【技术实现步骤摘要】
一种对聚合物多老化路径的可视化识别及定量分析方法


[0001]本专利技术属于材料老化检测及成像分析
，具体涉及一种对聚合物材料在多因素条件下发生不同老化反应，即不同老化路径的同时表征、区分及定量分析方法。

技术介绍

[0002]聚合物材料在外界条件刺激下易发生老化反应，使聚合物材料发生降解、结构改变、功能失效。当聚合物材料暴露在外界光、热、湿、氧及微生物等多种老化因素下，会同时发生多个化学反应，使聚合物老化按照不同路径进行。对聚合物老化路径的研究具有重要意义：其一，了解聚合物在不同条件下的老化路径，能够掌握材料老化后的降解产物，判断材料对环境的危害性；其二，了解聚合物老化路径及决定因素，可以针对性设计不同抗老化剂，获得在不同环境、不同要求下使用的高性能、长寿命的聚合物材料。因此，开发灵敏、准确的聚合物老化路径研究方法具有重要的意义。
[0003]传统工作中对聚合物老化路径的研究，可以通过计算模拟的方法，对聚合物结构中易断键位置进行预测，从而推断可能发生的反应以及反应产物。然而，计算模拟的方式大多基于理想条件，无法用于对实际聚合物产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对聚合物多老化路径的可视化识别及定量分析方法，其特征在于，为多种老化条件下多老化路径的可视化识别及定量分析方法，各条件对不同老化路径的影响，包括以下步骤：(1)荧光探针分子的选择及溶液配制；聚合物材料A发生一种或多种老化反应，表现为产生多种不同的官能团；根据聚合物在不同老化条件下产生的不同基团，选择将各个基团特异性识别的、具有不同荧光发射波长的探针分子制备成不同的染色溶液，以不同颜色的荧光发射区分产生的官能团；(2)荧光探针分子的特异性识别研究为了验证荧光探针分子对各种基团的特异性响应能力，将配制的荧光分子分别加入已知组成、含有一种特定官能团的聚合物B中，并对固定波长处荧光信号进行采集，验证荧光分子的特异性靶向识别；(3)聚合物老化试验将待检测的聚合物材料A进行老化，设置的老化环境中各条件包括：设置温度、湿度、氧气含量、光照强度中的至少两个条件，对聚合物材料A进行不同时间老化处理；(4)老化聚合物材料A的荧光标记根据步骤(3)中聚合物材料A老化条件分析其可能产生的官能团，将聚合物材料A先后浸润于步骤(1)配制好的对不同基团响应的荧光探针分子溶液中，超声处理2
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30min，使得老化生成的特色官能团与荧光探针分子进行染色反应，染色后将聚合物材料置于可溶解荧光探针分子的溶剂中超声2
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10min洗去多余未反应分子；经过荧光染色标记的聚合物材料A干燥后待荧光信号检测；(5)老化聚合物材料的多通道、三维成像及老化路径分析采用激光扫描共聚焦显微镜对染色后的聚合物材料A进行成像观察：分别采用不同波长激光对聚合物材料A中的荧光探针分子进行激发，调节发射波长接收范围分别对不同荧光发射波长的信号进行采集；在不同激发波长的激发下，选择多通道对聚合物老化位点的信号进行采集，并实现三维成像；由于不同通道采集的信号代表不同荧光分子，即代表不同的官能团，则可以根据不同通道采集的荧光体积、面积、深度等对聚合物材料A发生的反应、进行的老化路径进行分析；(6)不同老化条件下聚合物材料的老化程度及反应速率定量分析通过三维成像结果获取定量信息，对不同条件下同时发生的n个老化反应分别进行分析，每一个老化反应产生官能团的成像体积V

【专利技术属性】
技术研发人员：田锐，吕超，张泽坤，段雪，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：