Self‐Diagnostic Polymers—Inline Detection of Thermal Degradation of Unsaturated Poly(ester imide)s

Abstract

Monitoring polymer degradation is an important quest, particularly relevant for industry. Although many indirect methodologies for assessing polymer degradation exist, only few are applicable for an inline‐monitoring via optic detection‐systems. An inline‐monitoring system is introduced for the thermal degradation of crosslinked poly(ester imide)s (PEIs) by embedding trifluoroacetyl functionalized stilbene molecules, serving as chemosensors to track the release of generated alcoholic byproducts. Nucleophilic addition of an alcohol to the sensors trifluoroacetyl functionality triggers hemiacetal formation which is accompanied by significant changes in optical properties, in turn allowing monitoring of sensor activation by direct spectroscopy. Fluorescence spectroscopy offers an easy detection tool for the inline thermal monitoring of PEI‐degradation.

Kunststofftechnik: Thermischen Abbau erkennen

“…Diese wirken als nukleophile Analyten für tri flu o roace tyl funk tio na li sier te Stilbene. [13][14][15] Jede Reaktion eines Stilbensensormoleküls mit einem durch Polymerabbau freigesetzten Analyten aktiviert den Sensor und lässt sich mit dem Polymerabbau korrelieren. Der Prozess wird durch Verschiebung von Absorptions-und Emissionsmaxima des Sensors mit Fluoreszenzspektroskopie detektiert (Abbildung oben).…”

“…Der Prozess wird durch Verschiebung von Absorptions-und Emissionsmaxima des Sensors mit Fluoreszenzspektroskopie detektiert (Abbildung oben). 13) Über das Verhältnis von nichtaktiviertem zu aktiviertem Sensor lässt sich der Grad der Alterung bestimmen.…”

“…Die Härtung dauert etwa eine Stunde bei bis zu 150 °C. 13) Damit eignen sich die funktionalisierten Stilbene als optische Chemosensoren, um den Zustand einer PEI-Imprägnierung zu überwachen (Abbildung unten). 13)…”

“…Die Arbeitsgruppe von Wolfgang Binder hat ein optisches Inline-Detektionssystem entwickelt, um künftig unnötige Motorenwechsel zu verhindern. 13) Elantas plant dazu Feldforschungsexperimente, um die im Labor gewonnenen Messdaten zu validieren und das Sensorsystem zur Marktreife zu bringen. W…”

Visualization and monitoring of damaging-healing processes of polymers by AIEgen-loaded multifunctional microcapsules

“…Attracted by the unique features of AIEgens, great efforts have been devoted to applying AIEgens for the damage visualization in polymers. [22][23] For example, Moore et al demonstrated a robust and versatile design for the turn-on detection of damage in polymeric materials by embedding AIEgen-loaded microcapsules (MCs) into matrices. [24] This turn-on fluorescence system was further extended to a ratiometric system that can respond to mechanical deformation [25][26] and a multilayered system that can report the penetration depth of cracks [27] via the change in fluorescence color.…”