塑料红外光谱分析 橡胶红外光谱分析 ABS塑料红外分析

塑料红外光谱分析 橡胶红外光谱分析 ABS塑料红外分析 

高分子材料成分分析是通过多种分离技术，利用各种分析仪器进行表征，将检测的结果通过技术人员的逆向推导，Zui终完成对待检样品的未知成分进行定性、定量分析的过程。

01 成分分析方法

目前对高分子材料的成分进行定性或者定量分析的方法主要有以下几种：

官能团分析：FTIR

熔点分析：DSC、TMA、DMA

玻璃化转变温度分析：DSC、TMA、DMA

热稳定性、热分解温度：TGA

分子量及分子量分布：GPC

02 红外光谱法

光谱分析是一种根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成，结构或者相对含量的方法。按照分析原理，光谱技术主要分为吸收光谱，发射光谱和散射光谱三种；按照被测位置的形态来分类，光谱技术主要有原子光谱和分子光谱两种。红外光谱属于分子光谱，有红外发射和红外吸收光谱两种，常用的一般为红外吸收光谱。

红外光谱的原理，在之前的推送中已经详细介绍过了，此次着重介绍红外光谱在高分子材料研究中的应用。主要有以下两种：

1）聚合物的分析与鉴别。聚合物的种类繁杂，谱图复杂。不同的物质，其结构不一样，对应的图谱也不同，可以根据分析结果与标准谱图进行对比才能得到Zui终结果。

2）聚合物结晶度的测度。由于完全结晶聚合物的样品很难获得，不能仅用红外吸收光谱独立测量结晶度的量，需要联合其他测试方法的结果。

03 紫外光谱法

光照射样品分子或原子时，外层电子吸收一定波长紫外光，由基态跃迁至激发态而产生的光谱。紫外光波长范围是10-400nm。波长在10-200nm范围内的称为远紫外光，波长在200-400nm的为近紫外光。对于物质结构表征主要在紫外可见波长范围，即200-800nm。在无机非金属材料的推送中已经详细介绍了相关原理，此次着重介绍其在高分子材料中的应用。

1、定性分析：尤其适用于共轭体系的鉴定，推断未知物的骨架结构，还可以与红外光谱、核磁共振波谱法等配合进行定性鉴定和结构分析。比较吸收光谱曲线与Zui大吸收波长的关系，进行定性测试。

2、定量分析：根据Lambert-Beer定律，一定波长处被测定物质的吸光度与物质的溶度呈线性关系。通过测定溶液对一定波长入射光的吸光度求出该物质在溶液中的浓度和含量。

04 GPC法

GPC主要用于聚合物领域；以有机溶剂为流动相（氯仿，THF，DMF）；常用固定相填料：苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。

基本原理：GPC是一种特殊的液相色谱，所用仪器实际上就是一台高效液相色谱（HPLC）仪，主要配置有输液泵、进样器、色谱柱、浓度检测器和计算机数据处理系统。

与HPLCZui明显的差别在于二者所用色谱柱的种类（性质）不同：HPLC根据被分离物质中各种分子与色谱柱中的填料之间的亲和力而得到分离，GPC的分离则是体积排除机理起主要作用。当被分析的样品通过输液泵随着流动相以恒定的流量进入色谱柱后，体积比凝胶孔穴尺寸大的高分子不能渗透到凝胶孔穴中而受到排斥，只能从凝胶粒间流过，Zui先流出色谱柱，即其淋出体积（或时间）Zui小；中等体积的高分子可以渗透到凝胶的一些大孔中而不能进入小孔，比体积大的高分子流出色谱柱的时间稍后、淋出体积稍大；体积比凝胶孔穴尺寸小得多的高分子能全部渗透到凝胶孔穴中，Zui后流出色谱柱、淋出体积Zui大。

聚合物的淋出体积与高分子的体积即分子量的大小有关，分子量越大，淋出体积越小。分离后的高分子按分子量从大到小被连续的淋洗出色谱柱并进入浓度检测器。

标样：聚苯乙烯（PS，溶于各种有机溶剂）；聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；聚环氧乙烷（PEO，也叫聚氧化乙烯，溶于水）；聚乙二醇（PEG，溶于水）；

PEO与PEG的碳链骨架相同，其合成原料和封端不同，由于原料的性质，使其产物的分子量和结构都有一定的区别。PEO常是指一端为甲基封端，一端为羟基封端的聚环氧乙烷，而PEG一般是两端都是羟基封端的聚乙二醇。