高分子基质对光学-氧压敏感涂料压力灵敏度的影响

光学-氧压敏感涂料(pressure sensitive paint,PSP)由氧敏感的发光探针和聚合物载体组成,涂料的氧压灵敏度既与发光探针有关,也与聚合物载体有关.以四(五氟苯基)卟啉铂(PtTFPP)为发光探针,将它分别与四种聚合物即聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)、聚甲基氟丙基硅氧烷(PFS)和三氟氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(PFC)混合成膜.研究不同聚合物对PSP的氧压灵敏度的影响,在室温和氧浓度[O2]分别为0%、20%、40%、60%、80%和100%环境下,以λ=365 nm的光激发,测定其对荧光强度I的猝灭作用,从I0/I(I0为纯N2气氛下的荧光强度)对[O2]的关系可知:它们的氧猝灭灵敏度随聚合物的氧透过性而增加,即PDMSPMPSPFSPFC,该结果表明上述体系的氧猝灭可从扩散控制机理得到解释.     

Effect of polymer matrix on temperature sensitivity of temperature sensitive paints

The thermal quenching behaviors of the temperature sensitivity paints(TSP) composed of europium(Ⅲ) thenoyltrifluoroacetonate(Eu TTA) and Eu-phenanthrene complex(Eu-2) in polystyrene(PS), polymethylmethacrylate(PMMA) and epoxy resin(EP) were investigated. It is found that both the emission intensity and temperature sensitivity were not only affected by the luminescence probes, but also by the polymer matrix. The interaction between probes and matrix results in the alteration of both the non-radiation decay rate and the activation energy of the non-radiative process for the thermal quenching process, i.e. larger activation energy of the non-radiative process shows higher temperature sensitivity and less emission intensity. Therefore, it was confirmed that the temperature sensitivity and luminescent intensity of TSP depended not only on the luminescence probes but also on the polymer matrix.     

芘标记有机硅聚合物的合成和荧光氧猝灭特性

合成了丙烯酸芘甲酯、二甲基乙烯基芘甲氧基硅烷、10-十一碳烯酸芘甲酯三种含芘单体,用硅氢加成方法制备了一系列含芘封端侧链的聚二甲基硅氧烷光-氧敏感高分子,并分别用四乙氧基硅烷和甲基含氢硅油A交联.对基于上述高分子的压力敏感涂料(PSP)的荧光氧猝灭和光物理行为进行了研究.结果表明,芘封端的侧基结构和交联剂对此类PSP的性能,包括激基缔合物荧光强度和氧猝灭灵敏度、Stern-Volmer关系的线性和贮存稳定性等都有明显的影响.含长碳链芘甲酯侧链的聚合物显示较高激基缔合物荧光强度和氧灵敏度;以甲基含氢硅油A作为交联剂,既能提高PSP的储存稳定性,又能提高氧猝灭灵敏度.     

酞菁配合物掺杂对芘/硅树脂材料光学-氧猝灭特性的影响

基于氧对荧光的猝灭作用, 含荧光探针的高分子复合物已成为定量测定氧浓度或氧分压的新型功能材料. 本工作将酞菁及酞菁的氯铝、镁、硅和铜配位化合物掺杂在芘/聚二甲基硅氧烷光学-氧压传感材料中, 观察了它们的氧猝灭光物理作用. 结果表明, 酞菁配合物掺杂对氧猝灭显示良好的线性响应; 酞菁的硅和铜配合物可有效地增加氧猝灭灵敏度; 而酞菁氯铝降低了氧猝灭的温度系数. 这与发射谱上芘的I₃/I₁值, 芘的微环境极性相对应, 并可归因为芘与酞菁配合物的电子转移性质对荧光猝灭的影响, 以及共轭结构的稳定化和均质化作用.