【摘 要】
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基于1,2-二氧环丁烷的机械力诱导化学发光聚合物,可以从微观分子水平探测和研究高分子材料受力时的宏观形变和损坏规律,是一种实时灵敏的探测高分子材料损伤的新方法。目前对力诱导化学发光水性高分子的研究还未曾报道。本论文旨在提高力诱导化学发光水性高分子材料的发光强度及灵敏性、拓宽其应力/应变检测范围,针对在不同使用环境下,特别是在大极性溶剂存在环境下的高分子力学损伤检测提供新的方法。具体分为以下两个部分
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基于1,2-二氧环丁烷的机械力诱导化学发光聚合物,可以从微观分子水平探测和研究高分子材料受力时的宏观形变和损坏规律,是一种实时灵敏的探测高分子材料损伤的新方法。目前对力诱导化学发光水性高分子的研究还未曾报道。本论文旨在提高力诱导化学发光水性高分子材料的发光强度及灵敏性、拓宽其应力/应变检测范围,针对在不同使用环境下,特别是在大极性溶剂存在环境下的高分子力学损伤检测提供新的方法。具体分为以下两个部分:1.合成了两种表面有丰富极性基团,具有明亮荧光的碳量子点,作为1,2-二氧环丁烷断裂发光能量转移受体,以物理共混的方式得到了机械性能良好、力诱导发光强度明显增强的水性聚氨酯/碳量子点复合薄膜(WPU-CDs),可以在时间和空间两个维度灵敏监测机械拉伸诱导的材料损伤情况。此外,复合薄膜在吸水状态下也呈现出良好的机械性能和力诱导发光性能,在水环境下拉伸损伤程度可以通过化学发光信号阐述。此工作借助力诱导发光的手段,建立起了监测水性材料应力损伤的新方法,拓展了力诱导化学发光聚合物在水基材料领域的应用。2.在上一部分工作的基础上,通过溶剂辅助物理共混的方法制备了机械性能良好的力诱导水性聚氨酯/碳量子点/离子液体复合材料(WPU-CD2-IL)。离子液体的引入,进一步增强了碳量子点的荧光强度,进而复合薄膜的力诱导发光强度增强;同时赋予了复合薄膜导电性能,在复合膜拉伸初始阶段,电导率变化为材料应力/应变监测提供了灵敏的方法。材料拉伸过程中,电导率变化和化学发光出现,分别监测材料在拉伸初始时的应力变化与高拉伸程度时的共价键损伤,拓宽了应力/应变的检测范围,为多模式应变传感器的设计提供了新思路和新方法。
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