[发明专利]检测或比较高分子聚合材料力学强度的方法

说明书

本发明提供了一种检测或比较高分子聚合材料力学强度的方法。所述检测方法包括：测定多个样品中的每个样品的力学强度和荧光吸收光谱的最大值，形成荧光吸收光谱的最大值与力学强度的曲线关系或函数关系；测量待测目标材料的荧光吸收光谱的最大值，利用所述曲线关系或函数关系对应得出该待测目标材料的力学强度。其中，所述多个样品和待测目标材料均由高分子聚合物构成，所述高分子聚合物以二磺酸二氟二苯甲酮、羟基吲哚和二氟二苯甲酮为单体，且所述二磺酸二氟二苯甲酮的磺酸基上存在金属阳离子。本发明能够通过荧光无损探测的方式实现对高分子聚合材料力学性能的检测。

技术领域

本发明属于高分子材料检测领域，具体地说，涉及一种检测或比较诸如具有热固性能等的高分子聚合材料的力学性能的方法。

背景技术

高性能聚合物具有良好的热性能和机械性能，被广泛应用在航空航天、微电子、精密机械、医疗器械等领域，显现出广阔的应用前景和巨大的商业价值。近年来，随着国民经济的发展，传统高性能聚合物材料已不再满足人们更为宽泛的应用需求，要求更加优异的热稳定性、机械强度和抗开裂性质等。

通过聚合物分子链间交联的方式可以进一步提高高性能聚合物的综合性能，获得一类超高性能聚合物。通过化学交联的方式纵然可以进一步增强聚合物的热稳定性和机械强度等。通常，基本通过拉伸实验等来检测高分子聚合物材料的力学性能(例如，断裂应力，或称撕裂应力)。然而，这些常规的检测方法基本均会导致待测材料的损坏。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本发明的目的之一在于提供一种能够无损检测高分子聚合材料的力学性能的方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种检测高分子聚合材料力学强度的方法。所述方法包括以下步骤：测定多个样品中的每个样品的力学强度和荧光吸收光谱的最大值，形成荧光吸收光谱的最大值与力学强度的曲线关系或函数关系；测量待测目标材料的荧光吸收光谱的最大值，利用所述曲线关系或函数关系对应得出该待测目标材料的力学强度，其中，所述多个样品和待测目标材料均由高分子聚合物构成，所述高分子聚合物以二磺酸二氟二苯甲酮、羟基吲哚和二氟二苯甲酮为单体，且所述二磺酸二氟二苯甲酮的磺酸基上存在金属阳离子；或者所述高分子聚合物结构通式为：

其中，⊕为金属阳离子，m的取值范围为1～100，n的取值范围为200～400。

本发明的另一目的在于提供一种能够通过荧光无损检测来比较高分子聚合材料的力学性能的方法。

为了实现上述目的，本发明的另一方面提供了一种比较高分子聚合材料力学强度的方法。所述方法包括以下步骤：测定第一高分子聚合材料的荧光吸收光谱的最大值，得第一荧光最大值，测定第二高分子聚合材料的荧光吸收光谱的最大值，得第二荧光最大值；将第一荧光最大值与第二荧光最大值比较，在第一荧光最大值大于第二最大值的情况下，第一高分子聚合材料的力学强度小于第二高分子聚合材料的力学强度，在第一荧光最大值小于第二最大值的情况下，第一高分子聚合材料的力学强度大于第二高分子聚合材料的力学强度。其中，所述第一和第二高分子聚合材料均由高分子聚合物构成。

附图说明

图1示出了在黑暗中以365nm紫外线照射酸处理前后的磺化聚(芳基吲哚酮)膜的照片。

图2示出了在酸性溶液中浸泡不同时段的磺化聚(芳基吲哚酮)膜的荧光光谱。

图3示出了在碱性溶液中浸泡不同时段的酸化磺化聚(芳基吲哚酮)膜的荧光光谱。

图4示出了图2中的磺化聚(芳基吲哚酮)膜的断裂应力与相应的荧光光谱最大值的曲线关系。

图5示出了酸处理前后的磺化聚(芳基吲哚酮)的应力-应变曲线图。