如何鉴别聚合物的老化程度？
现代社会依赖于聚合物 ， 例如聚丙烯或聚乙烯塑料 ， 它们被应用于食品容器、汽车零件、医疗器械等各个领域 。但是当聚合物老化时 ， 材料容易破裂或产生其他影响 。现在 ， ACS Central Science的研究人员开发了一种鉴别聚合物老化程度的可视化方法 。
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【如何鉴别聚合物的老化程度？】加热聚丙烯薄片30-150分钟会导致老化 ， 科学家们可以在此放大的横截面中看到蓝色荧光 。图片来源：改编自ACS Central Science 2020 ， DOI：10.1021 / acscentsci.0c00133
研究背景热量、阳光、氧气和湿度都会导致聚合物随时间降解 。在早期阶段 ， 聚合物链断裂 ， 产生官能团（例如羟基） ， 并产生自由基 ， 从而加速老化过程 。科学家已经开发出方法来研究更高级的聚合物老化迹象 ， 但是这些技术无法提供微观的3D图像 ， 而且大多数技术还不足以检测早期老化 。
田睿、赵超和他的同事想找到一种方法来可视化3-D中聚丙烯和聚乙烯聚合物的老化过程 。这种技术可用于检测老化的聚合物 ， 以便可以在出现故障之前对其进行维修或更换新部件 。
研究过程及结果研究人员的方法基于一种称为DBPA的市售荧光染料 ， 该染料可以在链断裂时特异性地附着在聚合物的羟基上 。该小组在140 F下加热了聚丙烯或聚乙烯的薄板 ， 然后将塑料浸泡在DPBA溶液中 ， 以用羟基染色老化的部位 。
当研究人员在共聚焦显微镜下观察这些薄片时 ， 他们发现聚合物中的老化位点（随着荧光标记的羟基显示）随着时间的推移变得越来越深 ， 越来越宽且越来越频繁 。当片材暴露于较高温度下时 ， 该方法检测到更快的聚合物老化 。
据研究人员所知 ， 荧光技术是第一个可以灵敏地监测聚合物的技术 3-D老化 ， 这将有助于在最早阶段识别劣化的聚合物 。
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