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高分子聚合物材料老化的荧光检测方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


高分子聚合物材料老化的荧光检测方法

技术领域

本发明涉及材料老化检测技术领域,具体而言,涉及一种高分子聚合物材料老化的荧光检测方法。

背景技术

高分子聚合物材料在加工、贮存和使用过程中,由于受到各种因素的综合影响,会导致其逐步发生物理或化学性质的变化,包括高分子聚合物的结构改变、元素成分和微观形貌的改变等,最终导致其丧失原有的使用价值。而高分子聚合物材料因其本身的特性导致其被广泛的应用在汽车、航天、船舰、基础建设等多个领域,其老化不仅会带来资源的浪费,还会对环境造成污染,甚至会因其老化带来整体结构功能的丧失进而引发重大安全事故。

目前常用的高分子聚合物材料的老化检测方法都需要基于红外、紫外、热重分析、力学性能、电学性能以及其他主要性能的研究,均需要将样品取下来才能进行检测,无法在现场得出检测结果。

发明内容

基于此,本发明的第一目的在于提供一种可以在原位就对高分子聚合物材料老化进行荧光检测并在原位得出检测结果的方法,简单易操作。

一种高分子聚合物材料老化的荧光检测方法,包括如下步骤:

配制含有荧光探针分子的探针分子溶液;

使用探针分子溶液对待测材料进行原位荧光标记;以及

原位观察并判断待测材料的老化程度。

在一些实施方式中,探针分子溶液包括溶剂和针对不同官能团的不同颜色的荧光探针分子。

在一些实施方式中,官能团包括羟基、羧基和氨基、巯基、吡啶、吡咯、醛基。

在一些实施方式中,原位荧光标记是通过将探针分子溶液涂抹在待测材料上,使荧光探针分子对待测材料进行染色。

在一些实施方式中,染色的时间为0.5~180min。

在一些实施方式中,在原位荧光标记的步骤之后,本申请的荧光检测方法还包括去除未反应的探针分子溶液的步骤。

在一些实施方式中,去除未反应的探针分子溶液的方法包括使用溶剂冲洗、使用含有探针分子溶液的抹布擦拭和使用吹风机吹去。

在一些实施方式中,观察并判断待测材料老化程度的步骤前,本申请的荧光检测方法还包括使用灯光照射待测材料以激发出特定的荧光。

在一些实施方式中,灯光照射材料步骤中灯光的波长范围为100~800nm,优选的为300~700nm。

在一些实施方式中,观察方法包括通过肉眼观察、通过放大镜、通过手持式显微镜观察。

在一些实施方式中,判断待测材料老化程度的方法包括通过目测的荧光强度来判断待测材料的老化程度。优选的,通过计数荧光显微镜照片中的光点数来判断待测材料的老化程度,该荧光显微镜为手持式荧光显微镜。

本申请的高分子聚合物材料老化的荧光检测方法,通过在疑似老化的待测材料上原位进行荧光标记,基于经验通过肉眼或放大镜观察即可判断材料是否老化以及老化的程度;优选的,还可以基于手持式荧光显微镜照片中的荧光点数,更确切的判断材料的老化程度。相较于传统的材料老化的检测方法,一方面本申请的荧光检测方法在原位对待测材料进行荧光标记,在原位对待测材料进行观察和判断其老化程度,弥补了现场荧光检测方法的缺失,另一方面在整个检测过程中不需要进行取样步骤,避免了对待检测产品造成的破坏;另外本申请的方法是基于对高分子材料老化后表面产生的官能团、自由基和释放氧进行特异性荧光标记,准确度高;而且本申请的方法整体过程简单易操作,适合广泛推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的高分子聚合物材料老化的荧光检测方法的流程图。

图2为本申请一个实施例中3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸的激发波长和发射波长谱图。

图3为本申请一个实施例中3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸、6-氨基荧光素、三甲川花菁在375nm、488nm和555nm激发波长下的荧光发射光谱图。

图4为本申请一个实施例中交联聚氯乙烯老化2h后由四苯乙烯基二硼酸染色后的照片。

图5为本申请一个实施例中交联聚氯乙烯老化5h后由四苯乙烯基二硼酸染色后的照片。

图6为本申请一个实施例中交联聚氯乙烯老化30天后由四苯乙烯基二硼酸染色后的照片。

具体实施方式

现将详细地提供本发明实施方式的参考,其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上,对本领域技术人员而言,显而易见的是,可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如,作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中,来产生更进一步的实施方式。

因此,旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述,而非意在限制本发明更广阔的方面。

本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。

本发明中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。

在本文中,涉及数据范围的单位,如果仅在右端点后带有单位,则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如,100~800nm表示左端点“100”和右端点“800”的单位都是nm(纳米)。

高分子聚合物材料通常均具备耐用性高、可靠性高和稳定性好的优点,所以不仅被广泛的用于日常生活中,在航空航天、军用设备、基础建设等各个领域都被广泛的使用。但当高分子聚合物材料长时间暴露在光、热、湿、氧等条件中,聚合物材料就会发生老化现象。为了减少高分子聚合物材料老化带来的负面影响,通常会采用定期检测和不良品替换的方式进行。而常用的高分子聚合物材料老化的检测技术主要基于红外、紫外、热重分析、力学性能、电学性能以及其他主要性能的研究,均需要将样品取下来才能进行,属于破坏性的研究方法,无法直接在原位对待测材料老化进行观察和检测。

本发明提供一种能够在原位对高分子聚合物材料老化进行检测的荧光检测方法,包括如下步骤:

S1:配制含有荧光探针分子的探针分子溶液;

S2:使用探针分子溶液对待测材料进行原位荧光标记;以及

S3:原位观察并判断待测材料的老化程度。

整个荧光检测过程中,无论是荧光标记还是观察或判断步骤中,都是在待测材料原位进行的,即待检测的材料本身的位置不需要发生改变。荧光检测过程中所使用的检测试剂也不会对待测材料本身带来不好的影响,并且不会对待测材料所在的整体结构带来破坏;本申请的荧光检测方法的整个检测过程简单易操作,且结果灵敏可靠,适合基层人员随时检测乃至监控待测材料的老化程度。

可以理解的是,本申请的荧光检测方法广泛的适用于多种高分子聚合物材料,因此本申请对于高分子聚合物材料不做限定。示例性的说明可以是聚烯烃类、聚酰胺类、橡胶、聚乳酸、聚碳酸酯、聚甲醛、饱和聚脂、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚芳醚酮、液晶高分子、聚烃基烷酸酯、聚脂肪族酯、聚己内酯等高分子聚合物材料。

在一些实施方式中,步骤S1针对不同的高分子聚合物材料需要选用不同的荧光探针分子。具体的是针对该聚合物老化产生的官能团,选择针对不同官能团显示不同颜色/荧光波长的荧光探针分子;然后将其与合适的溶剂组合,配制形成探针分子溶液。

在一些实施方式中,官能团包括羟基、羧基和氨基。

高分子聚合物材料通常会发生一种或多种老化反应,表现为对应的产生多种不同的官能团。因此本申请的荧光检测方法在步骤S1前还包括选择荧光探针分子这一步。根据不同的高分子聚合物材料在不同外界应力作用下可能产生的不同的官能团,选择对应的荧光探针分子。例如选择一种颜色的荧光分子识别老化产生的羟基,选择另一种颜色的荧光分子识别老化产生的羧基,再选择另一种颜色的荧光分子识别老化产生的氨基。然后将探针分子溶于溶剂中,形成探针分子溶液。

可以理解的是,外界应力包括但不限于热、光、湿、电、振动等。颜色可以是红色、绿色、蓝色、黄色、橙色等。

示例性的,聚酰亚胺因其超高的热稳定性已经被广泛的应用于电子、航空航天和汽车领域。当其使用在汽车上时,会因长期受热产生羟基,也会因长期淋雨水解产生羧基;选择红色的第一荧光探针分子以识别羟基,选择黄色的第二荧光探针分子以识别羧基。在最后的判断老化程度中,通过检测在不同波长范围内的光强度即可确定聚酰亚胺的老化程度。

荧光探针分子包括荧光素类探针、无机离子荧光探针、荧光量子点、荧光染料、发光配合物、荧光微球等。可以理解的是,本申请对于荧光探针分子的具体种类不做限定,只要能特异性的与不同的官能团结合并根据需要表现出不同的颜色即可。

示例性的,荧光探针分子可以选自BODIPY荧光探针、香豆素荧光探针、菁染料荧光探针、荧光素荧光探针、罗丹明荧光探针、芘荧光探针、三甲川花菁染料标记羧基、金属酞菁类荧光探针锌(II)-二甲基吡啶胺(ZnDPA)类荧光探针、3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸探针、四苯乙烯基二硼酸探针、5(6)-异硫氰酸荧光素探针、新型近红外TTQ二区荧光探针中的一种或多种。

优选的,选择发射光的光强度高的荧光探针分子,如罗丹明荧光探针、BODIPY荧光探针、香豆素荧光探针、荧光素荧光探针。

在一些实施方式中,溶剂包括但不限于水、醇类、丙酮、乙腈、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺。在一些实施方式中,在步骤S1之后,步骤S2之前还包括预实验步骤以确认溶剂是否会对待测材料造成损伤,可选择的,预实验还可以用于进一步确认步骤S1中的荧光探针分子和探针分子溶液是否能特异性识别官能团,优选的,还可以确认是否适合用于检测待测材料,以及是否会对待测材料造成副作用。

验证溶剂是否会对待测材料造成损伤的预实验可以通过如下步骤进行。首先平行准备多种溶剂与同种荧光探针分子形成不同种探针分子溶液,然后将多种探针分子溶液分别加入已知其组成和已知其已产生了多种官能团的聚合物中,待染色完成后,在不同时间段取样检测其荧光强度或在手持式荧光显微镜下观察,若随着时间推移荧光强度或光点数几乎不发生改变,则证明该溶剂不会对待测材料造成损伤。

验证是否能特异性识别官能团可以通过如下步骤进行,首先将配制好的探针分子溶液分别加入已知其组成和已知其已产生了多种官能团的聚合物,在染色完成后取样检测其荧光强度或荧光显微镜下观察是否有光点产生,验证荧光探针分子的特异性靶向识别。

在一些实施方式中,荧光探针分子溶液的浓度为10μM~1M,包括但不限于10μM、50μM、100μM、200μM、500μM、1mM、10mM、100mM、500mM或1M,优选50μM、100μM、200μM、500μM。

在一些实施方式中,官能团还包括硫醇、巯基、吡啶、吡咯、醛基、自由基等。

在一些实施方式中,荧光标记是通过将探针分子溶液涂抹在待测材料上以使得荧光探针分子对待测材料进行染色。相较于传统的从产品中将待测材料以切割等暴力方式取下后进行染色,本申请的荧光检测方法一方面不会对待测材料所在的产品结构或功能造成损伤;另一方面,本申请的荧光检测方法适用于各种结构和形貌的待测材料,因此适用范围更广的同时可靠性更高。

可选择的,当待测材料的位置合适甚至是可拆卸的时候,也可以将待测材料浸泡于探针分子溶液中进行染色。

在一些实施方式中,将探针分子溶液涂抹于待测材料上,具体可以将抹布浸泡探针分子溶液后进行涂抹,也可以用刷子蘸取探针分子溶液后反复涂抹,还可以是滴管滴加在待测材料表面。

可选择的,单个待测材料上可以对多个位点进行染色和检测,以提高检测结果的正确率,示例性的,可以在待测材料上随机选择多个位点进行染色,或者在待测材料的前后左右多个方向各选择一个位点进行染色。适应性的在步骤S3中可以对比观察多个位点的荧光情况判断待测材料的整体老化情况。

在一些实施方式中,染色的时间为0.5~180min,包括但不限于0.5min、1min、5min、10min、25min、50min、100min、150min或180min。优选的为2~15min。

在一些实施方式中,在荧光标记的步骤之后,本申请的荧光检测方法还包括去除未反应探针分子溶液的步骤。

在一些实施方式中,去除未反应荧光探针分子的方法包括使用溶剂冲洗、使用去离子水冲洗、使用含有探针分子溶液的抹布擦拭和使用吹风机吹去等。

通常情况下,探针分子溶液中的荧光探针分子都是超量的,即只有部分荧光探针分子会与待测材料特异性结合,为了避免这些未反应的荧光探针分子对结果的影响,将待测产品中的官能团充分反应和染色后,需要将剩余的探针分子溶液或荧光探针分子去除。优选使用溶剂冲洗的方法。

在一些实施方式中,观察待测材料老化程度的步骤前,本申请的荧光检测方法还包括用灯光照射待测材料。

可以理解的是,这里的灯光具有与荧光探针分子的相适应的特定的波长范围。通过灯光照射待测材料的步骤,激发出特定的荧光,在黑暗环境中通过肉眼就能看出荧光,因此采用本申请的荧光检测方法可直接通过肉眼或者通过放大镜进行观察待测材料的荧光亮度即可判断待测材料的老化程度,更为便捷。

优选的,针对不同荧光分子在特定的高分子聚合物的多种官能团设置有比色卡,该比色卡中包含不同颜色和颜色深度对应的老化程度信息,通过将比色卡与待测材料现实出的荧光进行比较,可以更好的判断待测材料的老化程度。

更优选的,使用放大镜或手持显微镜对待测材料拍照后,对于照片中的光点数进行计数,根据光点的数量可以直接的判断待测材料的老化程度。

在一些实施方式中,放大镜的放大倍率为10~400倍,包括但不限于10倍、20倍、40倍、100倍、160倍、200倍或400倍。

示例性的,如图4~6所示为10倍放大镜下经过黑白转化后得到的照片,其中图4为交联聚氯乙烯在模拟太阳光条件下老化2小时后,即氙灯和喷淋老化2小时后,使用四苯乙烯基二硼酸染色得到的黑白照片;图5为交联聚氯乙烯在模拟太阳光条件下老化5小时后由四苯乙烯基二硼酸染色后的照片;图6为交联聚氯乙烯在模拟太阳光条件下老化30天后由四苯乙烯基二硼酸染色后的照片。其中黑点代表荧光亮点,从图中可以很明显的看出,随着老化时间的延长,照片中的光点数即黑点的数量逐渐增加,可见通过本申请的荧光检测方法可以很直观看出高分子聚合物材料是否老化,以及判断出待测材料的老化程度。

在一些实施方式中,在观察并判断待测材料老化程度前,还包括创建黑暗环境,示例性的可以通过在待测材料外围使用黑色材料环绕以创造黑暗环境,黑色材料可以是黑色布匹、黑色纸板等,本申请在此不做具体限定。

在一些实施方式中,灯光照射待测材料步骤中灯光的波长范围为100~800nm,即涵盖了几乎所有可见光和不可见光的波长范围,以保障能够有效的同时激发探针分子溶液中的多种荧光探针分子发出荧光。优选的为300~700nm。

可选择的,在已选定好荧光探针分子后,可以根据荧光探针分子的类别适应性的选择灯光照射待测材料步骤中的光源,例如紫外光、可见光、红外光等。

优选的,光源为手持式光源,可以用于不同场景或结构的待测材料。

在一些实施方式中,观察方法包括通过肉眼观察、通过放大镜、通过手持式显微镜观察。

在一些实施方式中,判断待测材料老化程度的方法包括使用通过目测的荧光强度来判断待测材料的老化程度。

优选的,使用手持式显微镜观察荧光强度和/或计数荧光显微镜照片中的光点数。

在一些实施方式中,排除电缆这类有漏电危险的材料,在本申请的荧光检测过程中,待测材料所属的设备可以保持工作状态,适合推广用于现场原位检测。

在一些实施方式中,步骤S1中针对不同的荧光探针,可以分别加溶剂配制成多个探针分子溶液,然后分别进行步骤S2和步骤S3。示例性的,针对官能团羟基、羧基和氨基分别配制出第一探针分子溶液、第二探针分子溶液和第三探针分子溶液。然后使用第一探针分子溶液完成步骤S2和S3后,再使用第二探针分子溶液重复步骤S2和S3,待完成后,最后使用第三探针分子溶液重复步骤S2和S3。这种情况下可以有效避免不同荧光探针分子之间、不同溶剂之间以及不同荧光探针分子和溶剂之间的相互影响,进一步提高结果的准确性。

实施例1

本实施例提供一种高分子聚合物材料老化的荧光检测方法,该待测材料为挠性聚酰亚胺电路板,在潮热环境中老化会产生的官能团有羟基、羧基和氨基。本实施例包括以下步骤:

(1)配制含有荧光探针分子形成探针分子溶液

选择荧光探针为3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸、6-氨基荧光素、三甲川花菁染料标记羧基,其中3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸的硼酸基团与羟基特异性结合呈天蓝颜色,6-氨基荧光素的氨基与羧基特异性结合呈绿颜色,三甲川花菁染料标记羧基的羧基与氨基特异性结合呈黄颜色。将前述荧光探针分子1mg与100mL甲醇混合均匀,配制形成探针分子溶液。

(2)预实验

为了验证探针分子溶液的有效性,采用荧光扫描仪对探针分子溶液进行扫描检测的结果,发现其在410~430nm、510~530nm和540~560nm的区间内均有强信号,示例性的,3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸在375nm波长、6-氨基荧光素在420nm波长、三甲川花菁染料标记羧基在555nm波长激发下的荧光发射光谱图如图3所示,其中3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸的激发波长和发射波长谱图如图2所示,表明其在410~430nm区间内均有强信号。然后分别采用波长为375nm、488nm和555nm的激光对探针分子溶液进行照射。采用便携式荧光检测仪器得到的强信号的波长区间为410~430nm、510~530nm和540~560nm,与荧光扫描仪的结果基本一致。

为了验证荧光探针分子的特异性结合机制,分别探针分子溶液加入1mL去离子水、3.0%的PVA(富含羟基基团)、3.0%的PAA(富含羧基基团)以及3.0%的PAH(富含氨基基团),充分混合后进行荧光测试,结果对三种溶液在410~430nm、510~530nm和540~560nm的区间内均有强荧光信号。

(3)将探针分子溶液对待测材料进行原位荧光标记

采用涂抹的方式将步骤(1)中得到的探针分子溶液涂抹于挠性聚酰亚胺电路板上,染色6min后,用溶剂甲醇反复3次冲洗待测材料以去除多余未反应的荧光探针分子。

(4)观察并判断待测材料老化程度

用波长范围为375nm的手持式光源在待测物上方5厘米处照射待测材料1min后,用肉眼观察或使用手持式显微镜等设备观察并拍摄照片;再用488nm的手持式光源在待测物上方5厘米处照射待测材料1min后,用肉眼观察或使用手持式显微镜等设备观察并拍摄照片;再用522nm的手持式光源在待测物上方5厘米处照射待测材料1min后,用肉眼观察或使用手持式显微镜等设备观察并拍摄照片。

(5)老化处理后重复步骤(3)和(4)

在温度为80℃,湿度为85%的条件下对挠性聚酰亚胺电路板材料进行老化处理不同天数,重复步骤(3)和(4),每次对待测材料取5个点拍摄荧光显微镜照片,对于照片中的光点数计数后取平均值,得到的结果汇集如下表1所示:

表1为挠性聚酰亚胺电路板材料经不同时间老化处理后的光点数变化

由表1数据可知,随着老化处理时间的增强,3个波长区间的手持式荧光显微镜照片中的光点数都逐渐增大,说明羟基、羧基和氨基的量逐渐增加,即材料逐渐老化。印证了本申请的荧光检测方法是有效的。

实施例2

本实施例提供另一种高分子聚合物材料老化的荧光检测方法,该待测材料为电缆交联聚氯乙烯,老化会产生的官能团有羟基和羧基。本实施例包括以下步骤:

(1)配制含有荧光探针分子形成探针分子溶液

选择荧光探针为四苯乙烯基二硼酸和6-(4,6-二氯三嗪基)氨基荧光素,其中四苯乙烯基二硼酸的硼酸基团与羟基特异性结合呈天蓝颜色,6-(4,6-二氯三嗪基)氨基荧光素的氨基与羧基特异性结合呈绿颜色。将前述荧光探针分子2mg与1000mLDMF混合均匀,配制形成探针分子溶液。

(2)预实验

为了验证探针分子溶液的有效性,采用荧光扫描仪对探针分子溶液进行扫描检测的结果,发现其在450~470nm和510~530nm的区间内均有强信号。然后分别采用波长为405nm和498nm的激光对探针分子溶液进行照射。采用便携式荧光检测仪器得到的强信号的波长区间为450~470nm和510~530nm,与荧光扫描仪的结果基本一致。

为了验证荧光探针分子的特异性结合机制,分别探针分子溶液加入1mL去离子水、3.0%的PVA(富含羟基基团)和3.0%的PAA(富含羧基基团),充分混合后进行荧光测试,结果对两种溶液在450~470nm和510~530nm的区间内均有强荧光信号。

(3)将探针分子溶液对待测材料进行原位荧光标记

采用涂抹的方式将步骤(1)中得到的探针分子溶液涂抹于交联聚氯乙烯上,染色5min后,用溶剂DMF反复3次冲洗待测材料以去除多余未反应的荧光探针分子。

(4)观察并判断待测材料老化程度

用波长范围为405nm的手持式光源在待测物上方3厘米处照射待测材料1min后,用肉眼观察或使用手持式显微镜等设备观察并拍摄照片;再用498nm的手持式光源在待测物上方3厘米处照射待测材料1min后,用肉眼观察或使用手持式显微镜等设备观察对比并拍摄照片。

(5)老化处理后重复步骤(3)和(4)

在温度为150℃,320nm氙灯照射的条件下对交联聚氯乙烯材料进行老化处理不同天数,重复步骤(3)和(4),每次对待测材料取5个点并拍摄荧光显微镜照片,对于照片中的光点数计数后取中间值得到的结果汇集如下表2所示:

表2为交联聚氯乙烯材料经不同时间老化处理后的荧光变化

由表2数据可知,随着老化处理时间的增强,2个波长区间对应的荧光探针分子的浓度都逐渐增大,说明羟基、羧基和氨基的量逐渐增加,即材料逐渐老化。结合表1的结果说明了本申请的荧光检测方法不仅是有效的,还可以广泛的适用于不同的高分子聚合物材料。

对比例1

本对比例提供一种高分子聚合物材料老化的荧光检测方法,该待测材料为挠性聚酰亚胺电路板,在潮热环境中老化会产生的官能团有羟基、羧基和氨基本对比例包括以下步骤:

(1)配制含有荧光探针分子形成探针分子溶液

3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸、6-氨基荧光素、异硫氰酸罗丹明B,其中3-(10-苯基-9-蒽基)苯硼酸的硼酸基团与羟基特异性结合呈天蓝颜色,6-氨基荧光素的氨基与羧基特异性结合呈绿颜色,异硫氰酸罗丹明B的异硫氰基团与氨基特异性结合呈红颜色。将前述荧光探针分子1mg与100mL甲醇混合均匀,配制形成探针分子溶液。

(2)预实验

为了验证探针分子溶液的有效性,采用荧光扫描仪对探针分子溶液进行扫描检测的结果,发现其在410~430nm、510~530nm和590~610nm的区间内均有强信号。

为了验证荧光探针分子的特异性结合机制,分别探针分子溶液加入1mL去离子水、3.0%的PVA(富含羟基基团)、3.0%的PAA(富含羧基基团)以及3.0%的PAH(富含氨基基团),充分混合后进行荧光测试,结果对三种溶液在410~430nm、510~530nm和590~610nm的区间内均有强荧光信号。

(3)将探针分子溶液对待测材料进行荧光标记

将挠性聚酰亚胺电路板材料浸泡于步骤(1)中得到的探针分子溶液,染色6min后去除,用溶剂甲醇反复3次冲洗待测材料以去除多余未反应的荧光探针分子。

(4)观察并判断待测材料老化程度

使用激光扫描共聚焦显微镜观察并检测410~430nm、510~530nm和590~610nm的荧光强度。

(5)老化处理后重复步骤(3)和(4)

在温度为80℃,湿度为85%的条件下对挠性聚酰亚胺电路板材料进行老化处理不同天数,重复步骤(3)和(4),每次对待测材料取5个点进行荧光强度检测,得到的结果汇集如下表3所示:

表3为挠性聚酰亚胺电路板经不同时间老化处理后的荧光变化

由表3数据可知,随着老化处理时间的增强,3个波长区间的荧光强度都逐渐增强,说明羟基、羧基和氨基的量逐渐增加,即材料逐渐老化。结合表1和表3的数据印证了本申请的荧光检测方法是有效的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

相关技术
  • 高分子材料老化的检测方法、检测装置及检测系统
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