[发明专利]一种聚合物相界面宽度统计方法

摘要

本发明公开一种聚合相界面宽度统计的方法，使用光谱仪提取聚合物样品的拉曼光谱数据导入到分析软件，通过分析软件提取拉曼光谱数据的特征变量，根据特征变量统计聚合物样品的组成与结构所反映的平均界面宽度值，所述拉曼光谱数据表征高维光谱数据；使用扫描探针显微镜提取聚合物样品的纳米力学数据并导入到分析软件，通过分析软件提取纳米力学数据的特征变量，根据特征变量统计聚合物样品的力学特性所反映的平均界面宽度值，所述纳米力学数据表征一维力学数据。本发明成功统计全区域的界面宽度，不限于某一方向的界面宽度，可通过多个区域的统计，推断出平均界面分布。无需操作者做过多的编程或数学建模的工作，实用性强，操作简单、快捷方便。

主权项

1.一种聚合物相界面宽度统计方法，其特征在于，使用光谱仪提取聚合物样品的拉曼光谱数据导入到分析软件，通过分析软件提取拉曼光谱数据的特征变量，根据特征变量统计聚合物样品的组成与结构所反映的平均界面宽度值，所述拉曼光谱数据表征高维光谱数据；具体步骤如下：S11：将聚合物样品的拉曼光谱数据导入到分析软件，多个拉曼光谱数据按周期分割形成单个谱图数据；S12：选取待分析的特征变量，拉曼光谱数据中选择包含完整基线的特征峰范围，以减少其他谱峰对背景扣除的影响；S13：将拉曼光谱数据进行预处理，预处理包括滤波降噪和剔除异常值，拉曼光谱数据经Savitsky‑Golay平滑后，引入airPLS法自动校正背景干扰，其中，Savitsky‑Golay为窗口移动多项式最小二乘平滑，airPLS为可用于拉曼光谱或色谱数据背景扣除的自适应迭代惩罚最小二乘方法；S14：使用k‑means聚类分析算法分析特征变量，客观划分界面区域；基于数据集样品的特征，设置类簇数，类簇数即为对应数据集组成的成分或结构的类别；S15：对比仪器分析的结果，选择相应的聚类分析结果图用于统计；S16：确定界面像素点组成圆弧的圆心位置，光谱类型的数据其界面区域的数据量一般较少，适于假定任意点为圆心，统计所有由圆心计算的界面宽度最小值，该最小值对应圆心即为所求；S17：统计计算界面宽度，统计经圆心发出的直线经过的像素点数，结合像素点的实际长度，即得出平均界面宽度=界面处像素点总数×单个像素点实际长度/含像素点的直线总数。