[發(fā)明專利]一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010098556.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111474171B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳洪旭;李海東;程鳳梅;陳超;林祥松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;G01N23/04;G01N23/20;G01N23/2005;G01N1/28;G01N1/32;G01B11/30;G01B15/04
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

1.一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征是：將聚合物基自修復(fù)膜進(jìn)行制樣—刻蝕—自修復(fù)—測(cè)量過(guò)程，當(dāng)測(cè)量結(jié)果合規(guī)時(shí)，將刻蝕中特定裂紋結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的自修復(fù)能力等級(jí)記為評(píng)估結(jié)果；具體步驟如下：

（1）制樣：對(duì)聚合物基自修復(fù)膜進(jìn)行無(wú)損切割使得聚合物基自修復(fù)膜的尺寸標(biāo)準(zhǔn)化；

（2）刻蝕：對(duì)聚合物基自修復(fù)膜進(jìn)行刻蝕使得聚合物基自修復(fù)膜上表面形成特定裂紋結(jié)構(gòu)；所述的特定裂紋結(jié)構(gòu)為自修復(fù)能力等級(jí)之一對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)；

（3）自修復(fù)：將刻蝕后的聚合物基自修復(fù)膜靜置進(jìn)行自修復(fù)；

（4）測(cè)量：得出自修復(fù)后的聚合物基自修復(fù)膜的裂紋形貌和上表面粗糙度值D；

當(dāng)裂紋形貌目視存在明顯裂紋或者D大于閾值K時(shí)，則重新選擇制樣的膜進(jìn)行刻蝕—自修復(fù)—測(cè)量的過(guò)程，且刻蝕的特定裂紋結(jié)構(gòu)為上一次刻蝕中的自修復(fù)能力下一等級(jí)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)；

所述當(dāng)測(cè)量結(jié)果合規(guī)時(shí)，即當(dāng)裂紋形貌目視無(wú)明顯裂紋且D小于等于閾值K時(shí)，則聚合物基自修復(fù)膜的自修復(fù)能力等級(jí)為該次刻蝕中的特定裂紋結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的等級(jí)；

所述特定裂紋結(jié)構(gòu)由具有相同間距的裂紋構(gòu)成，每個(gè)裂紋的尺寸用直徑a和深度c或者寬度b和深度c表示；

所述自修復(fù)能力等級(jí)及其判定為：

優(yōu)，對(duì)應(yīng)的特定裂紋結(jié)構(gòu)中裂紋的尺寸為a1和c1或者b1和c1時(shí)，能完成自修復(fù)；

良，對(duì)應(yīng)的特定裂紋結(jié)構(gòu)中裂紋的尺寸為a2和c2或者b2和c2時(shí)，能完成自修復(fù)；

中，對(duì)應(yīng)的特定裂紋結(jié)構(gòu)中裂紋的尺寸為a3和c3或者b3和c3時(shí)，能完成自修復(fù)；

差，對(duì)應(yīng)的特定裂紋結(jié)構(gòu)中裂紋的尺寸為a3和c3或者b3和c3時(shí)，不能完成自修復(fù)；

所述無(wú)損切割采用的是玻璃刀或手術(shù)刀片；

所述膜的尺寸標(biāo)準(zhǔn)化是指膜的厚度大于特定裂紋結(jié)構(gòu)的深度，長(zhǎng)度為5mm~10cm，寬度為5mm~10cm；

所述的50μm≤a1，50μm≤b1，50μm≤c1；

所述的5μm≤a2＜50μm，5μm≤b2＜50μm，5μm≤c2＜50μm；

所述的1μm≤a3＜5μm，1μm≤b3＜5μm，1μm≤c3＜5μm；

所述的閾值K為100nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，所述的聚合物基自修復(fù)膜為支化聚乙烯基亞胺和聚丙烯酸多層膜、支化聚乙烯基亞銨和聚乳酸多層膜、聚乙烯醇-聚丙烯酸自修復(fù)水凝膠電解質(zhì)膜、聚丙烯酸和2-(二乙氨基)甲基丙烯酸乙酯聚離子復(fù)合物水凝膠膜、多巴胺-氧化海藻酸鈉和聚丙烯酰胺水凝膠膜、偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物膜、環(huán)糊精的超分子水凝膠膜、含環(huán)氧丙烷的殼聚糖膜、硝基多巴胺修飾的殼聚糖膜、接枝聚6-丙烯酰胺基己酸的海藻酸膜或者含丙烯酰胺的海藻酸膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，所述刻蝕中的聚合物基自修復(fù)膜還置于一個(gè)基底上，該基底為硅基底、玻璃基底或者石英基底。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，所述的刻蝕采用的刻蝕模板為二氧化硅微球、聚苯乙烯微球、金納米粒子、銀納米粒子、金納米孔陣列膜、金圓盤或者金微米條帶。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，二氧化硅微球的直徑為300nm~1μm，聚苯乙烯微球的直徑為500nm~5μm，金納米粒子或銀納米粒子的直徑為10~300nm；所述金納米孔的直徑為200nm~5μm，所述金圓盤的直徑為500nm~50μm，所述金微米條帶的寬度為500nm~500μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，所述的靜置為將聚合物基自修復(fù)膜置于溫度為20~25℃的自修復(fù)環(huán)境中進(jìn)行自修復(fù)30min；自修復(fù)環(huán)境為去離子水、空氣或者紫外光；

所述的測(cè)量采用的設(shè)備是原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，刻蝕采用的是等離子刻蝕技術(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)估聚合物基自修復(fù)膜自修復(fù)能力的方法，其特征在于，所述的每個(gè)裂紋為微納米柱、微納米錐、微納米肼或者微納米條帶；

所述微納米柱的直徑為10nm~50μm、深度為1~50μm，所述微納米錐的底部直徑為200nm~5μm、深度為200nm~10μm，所述微納米肼的直徑為200nm~5μm、深度為1~30μm，所述微納米條帶的寬度為500nm~500μm、深度為1~500μm。