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橡胶公考资料
2005什
用红外光谱法鉴别聚合物
武晶韩文霞编译
虽然红外光谱法被认为是一种成熟的投术
以下讨论了24种最重要的工业用聚合物及
但这项技术在人多数分析实验室末充分利用。最其红外光谱图。通过以下的光谱图可以有效确定
要原因是目前人们热衷于从事产品微量料的聚合物的类型或鱉别所产生:的特征峰。通常,特
捺定。该项技术未得到充分利用的其他因素是:征峰是次要组份在光谱图中所产小:的最强吸收
(1)在特定领域获得足够的参考光谱图很困难;以下所述的都是假设不含增塑剂或通过拙提、
(2)单独从红外光谱图上得出分析结论还需要一解和过滤,已将聚合物中存在的增塑剂和填充剂
定经验。
除去的谱图。
些帮助,本义讨论了一些最重要的业用聚合聚乙烯(PB
物的鉴別,但现在许多聚合物以并用方式使用,増
最简单的聚合物结构是屮基封端的亚中基链
加了别难度。可通过压片、浇注薄膜或衰减全节链,这种形式就是PE或PE的结构。山于聚合
反射等多种方法获得光谱图。其他仪器手段则需物儿乎完全山业甲基基团组成,所以它的红外光
要将聚合物分解来鉴定它的碎片。
谱图中仪存在死甲基的仲缩和弯曲振动峰。图中
时的添加氮化硅的乙丙橡胶油封、配合使用聚
四氟乙烯当灰圈,可代替原米的石棉盘根。所用
V形橡胶密封圈,内径为150mm,3个为一组,聚
四氟乙烯挡灰圈加装在密封胶圈前而,见图2所
经过实际运转,取得了较好效果。其优点可
归纳如下:(1)减少了有毒气体漏,用原乙丙橡
胶油封,隔不了多久,即发生半水煤气沘漏,使一
部分原料气白白浪费,也就等于氮把的损失;(2
1-V形氮化住橡胶油封;2聚四氟乙烯档圈
改普了车间劳动条件。用原普通油封,失效后车
图2造气自控机密封示意图
间空气中含有人量一氧化碳,使人头晕、头痛。改
在氮肥牛产的第一道工序中是制造半水煤用氮化硅配合的乙丙橡胶汕封后,克服了这现
气。气体从自动控制机的传动轴部位经常因密封象,使车间环境条件获得了很大改善;(3)密封效
不作而泄漏,使一部分原料气白白浪费,同时使车果好,使用寿命长。原乙丙橡胶油封一般只用3
间气严重污染,大量一氧化碳使人健康受到个月即硬化而效.但造气车间的维修期通常为
影响。
年,中间一般不能停车调换密封件。这样一年
原用密封材料是石棉盐根,在造气炉高温及中只有3个月基本上能够达到封、而漏气时问
煤气腐蚀下三个月就硬化何失去密封作用,导致却为9个月。使用氮化硅配合的橡胶油封斤.密
大量泄漏煤气。从改变密封结构着于,改用耐似、封周期延长,能满足一年维修期的需要。
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第35卷第1期
用红外光谱法鉴別聚合物
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主要出现4个尖峰:在2920cm和2850cm'处是
亚甲基仰缩振动吸收峰:在1464cm1和719cm'处
是亚甲基扭曲变形振动吸收峰。由于PE具有结
晶结构,在1464cm'和719cm'处的吸收峰是双
3000
2000
1000
峰,并且在.1473cm1利731cm'处山现了另外的
峰。高密度聚乙烯(HDPE)是腓常规整的,大
图3聚丙烯(PP的红外光谐图
有70%6的结晶度。但低密度聚乙烯(LDPE)支化乙丙橡胶(EPM或EPDM)
程度较人,只有大约50%的结晶度。PE试样的
结品度可以按73cam"与?9m2处吸收峰的比来乙丙橡胶是由乙烯和两烯共聚而成的。一元
饷定( ASTM D5576)。
75%,一般加入烯烃作交联点。通常三元乙丙
橡胶(EPDM)中二烯烃的含量低」109%,因此这
个组分的红外败收峰常弱。红外光谱图上主要
是在.2925cm1、2854cm1、1464cm和
处
350030002500200015001000500
业甲基的特征吸收峰;1377cm'处甲基的吸收峰
图1聚乙烯(PB的红外光谱图
也很明显;2952cm'和2871cm2是甲基仰缩振动
聚四氟乙烯(PTFB
形成的肩峰。
如果PE中所有的気被氟原子取代,就形成
了另一种重要的塑料PTFE(商品名为特氟
缝)。因为氟原子比氢原子大,CF2仲缩振动频率
3000
2000
1000
比CH2伸缔振动频卒低很多,它的败收峰出现在
图4乙丙橡胶(EPM或EPDM)的红外光谐图
1200cm'和1146cm'处;CF2扭山变形振动频率
也比较低、在此处的光谱图中没有出现。狐原子聚氯乙烯(PVO
的电负性高,使得C-F键具有很人的偶极矩,从
如果将PP组成中的甲基基团由氯原子取代
而引起个非常强的红外吸收。此处的光谱通过就形成PVC聚合物。如果每隔一个碳原子有
衰减全反射(ATR)法获収,提供给PTFE个足个氯原了子连接、氯化程度能达到567%。甲基的
够短的光程,以便于不对称伸缩振动得以区分。
伸缩和弯曲振动峰消失,取而代之的是688cm'和
615cm'处出现的CC仲缩振动败收峰。在红外
光谱图中,强谱带最人山现在1255cm'处,这是由
于CH2相邻碳原子与ー个氯原子连接所生的
30
2000
1000
摇摆振动引起的;在1200cm处存在次屮基CH
图2聚四氟乙烯(PTFB的红外光谐图
的仲缩振动吸收峰,在.1435cm'和1427cm'处山
现的双峰是业卩基剪切扣曲变形振动吸收峰
聚丙烯(PP)
PVC有时掺与大量的邻苯二甲酸酯或酸盐作为
将PE上每隔一个原子上还接一个甲基就增塑剂,直到增塑剂被提掉,它オ会出现清晰的
形成了PP红外光谱图很快就变得复杂了。除了红外光谱图
亚中基之外还存在了甲基、次げ基基团。?基的
吸收峰出现在.2969/2952cm1(分裂的峰)
2868cm'和1377cm'处;中某的扭山变形振动与
亚中基的扭山变形振动败收峰重叠,这个败收峰
350030002500200015001000500
径微漂移到1458cm处;次甲基的吸收峰很弱,不
图5聚氯乙烯(PVO的红外光谱谐图
具有分析价值。
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