[发明专利]一种光聚合反应中材料化学-力学参量实时追踪测试系统、方法及力学参量优化系统、方法

说明书

本发明涉及一种光聚合反应中材料化学‑力学参量实时追踪测试系统、方法及力学参量优化系统、方法，其中，光聚合反应中材料化学‑力学参量实时追踪测试系统，包括聚合转化度获取模块，粘弹性力学参量获取模块及控制模块，其与所述聚合转化度获取模块和所述粘弹性力学参量获取模块连接，以调整聚合转化度的获取时间和频率，实现聚合转化度和粘弹性力学参量的同时同步获取。本发明可实现多参量的同时同步测试不仅可以避免各参量单独测试时因样品尺寸、测试条件和采样速率等不同对实验结果造成的影响及对数据耦合分析带来的困难；另，通过一组实验得到多组数据大大节省了测试时间和资源，提高了测试效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及材料性能测试技术领域，特别涉及一种光聚合反应中材料化学-力学参量实时追踪测试系统、方法及力学参量优化系统、方法。

背景技术

现有技术中测试光聚合反应中材料化学-力学参量实时演变的方法有静态测试法，其通过控制光照强度和时间制备一系列不同聚合程度的条状材料，然后使用静态三点弯测试得到各个材料的弯曲模量，从而得到弯曲模量与聚合转化度在有限离散点处的对应关系。然而，此方法耗时耗力，且测试结果并不能反应聚合过程中模量的真实演化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一种光聚合反应中材料化学-力学参量实时追踪测试系统、方法及力学参量优化系统、方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种光聚合反应中材料化学-力学参量实时追踪测试系统，包括

聚合转化度获取模块，其用于实时获取光聚合反应中材料的聚合转化度；

粘弹性力学参量获取模块，其用于实时获取光聚合反应中材料的粘弹性力学参量；及

控制模块，其用于与所述聚合转化度获取模块和所述粘弹性力学参量获取模块连接，以调整聚合转化度和/或粘弹性力学参量的获取时间和频率，实现聚合转化度和粘弹性力学参量的同时同步获取。

本发明的有益效果是：将聚合转化度获取模块和粘弹性力学参量获取模块相耦合，实现光聚合反应中聚合动态和材料粘弹性力学参量的同时同步测试，为光聚合反应提供化学—力学参量实时耦合的动态数据；直观地揭示材料力学性能随聚合动态的实时演变，从侧面揭示光聚合过程中高分子网络的动态生长机制；同时，多参量的同时同步测试不仅可以避免各参量单独测试时因样品尺寸、测试条件和采样速率等不同对实验结果造成的影响及对数据耦合分析带来的困难；另，通过一组实验得到多组数据大大节省了测试时间和资源，提高了测试效率和可靠性。

进一步：所述聚合转化度获取模块为光谱仪，其包括

第一数据采集单元，其用于采集未发生光聚合反应时材料的吸光度及其对应的光谱仪波数；

第一数据处理单元，其用于将所述第一数据采集单元采集到的数据绘制成吸光度-波数曲线Ⅰ；

光聚合反应发生单元，其用于对材料进行光照，以使材料发生光聚合反应；

第二数据采集单元，其用于采集光聚合反应中材料的吸光度及其对应的光谱仪波数；

第二数据处理单元，其用于将所述第二数据采集单元采集到的数据绘制成吸光度-波数曲线Ⅱ；及

聚合转化度计算单元，其用于根据所述吸光度-波数曲线Ⅰ和所述吸光度-波数曲线Ⅱ计算光聚合反应中材料的聚合转化度。

进一步：所述粘弹性力学参量获取模块为纳米压痕仪，其包括

第三数据采集单元，其用于采集光聚合反应中纳米压痕仪的压头所施加的力、压头在材料中的压入位移及其对应的时间；

第三数据处理单元，其用于将所述第三数据采集单元采集到的数据绘制成力-时间曲线和位移-时间曲线；及