聚合物研究方法考试整理

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1、一、红外光谱1、红外应用：对聚合物的化学性质、立体结构、构象、序态、取向等提供定性和定量的信息。在鉴定聚合物的主链结构、取代基位置、双键位置、侧链结构以及老化和降解机理的研究中已得到广泛的应用。对高分子材料、黏合剂及涂料等组分的定性定量分析，红外光谱也是一种十分有效的手段。2、红外光谱的特点：（1）除少数同核双原子分子如O2，N2，Cl2等无红外吸收外，大多数分子都有红外活性，有机化合物的红外光谱能提供丰富的结构信息。（2）任何气态、液态和固态样品均可进行红外光谱测定，这是其它仪器分析方法难以做到的。（3）常规红外光谱仪器结构简单，价格不贵，样品用量少，可达微克量级。3、红外光谱的表示方

2、法（1）透光度T%=I/I0×100%（I0-入射光强度；I-入射光被样品吸收后透过的光强度）（2）、吸光度A=lg（1/T）=lgI0/I（横坐标：表示波长或波数；波数是波长的倒数）4、红外光谱的原理（1）、能量在4,000~400cm-1的红外光不足以使样品产生分子电子能级的跃迁，而只是振动能级与转动能级的跃迁。（2）、由于每个振动能级的变化都伴随许多转动能级的变化，因此红外光谱也是带状光谱。（3）、分子在振动和转动过程中只有伴随净的偶极矩变化的键才有红外活性。因为分子振动伴随偶极矩改变时，分子内电荷分布变化会产生交变电场，当其频率与入射辐射电磁波频率相等时才会产生红外吸收。（4）、

3、因此，除少数同核双原子分子如O2，N2，Cl2等无红外吸收外，大多数分子都有红外活性。5、红外基团特征频率4000~3000：O-H,N-H伸缩振动3300~2700：C-H伸缩振动2500~1900：-C≡C-、-C≡N、-C=C=C-、C=C=O、-N=C=O伸缩振动1900~1650：C=O伸缩振动及芳烃中C-H弯曲振动的倍频和合频1675~1500：芳环、C=C、C=N-伸缩振动1500~1300：C-H面内弯曲振动1300~1000：C-O、C-F、Si-O伸缩振动，C-C骨架振动1000~650：C-H面外弯曲振动、C-Cl伸缩振动6、.红外光谱仪基本结构：（光源、单色器、吸

4、收池、检测器）（1）、红外光谱仪与紫外可见分光光度计的比较UV-VIS仪器IR仪器色散型FT-IR光源氘灯、钨灯Nernst灯、碳化棒、白炽线圈等单色器光栅样品池前光栅样品池后无，Fourier干涉仪代替样品池石英比色皿KBr盐片，盐片窗口固定池等检测器光电倍增管热电偶TGSTGSMCT（2）、傅立叶变换红外光谱仪的优点：a大大提高了谱图的信噪比；bFT-IR仪器所用的光学元件少，无狭缝和光栅分光器，因此到达检测器的辐射强度大，信噪比大；c波长(数)精度高(±0.01cm-1)，重现性好；d分辨率高；e扫描速度快。　7、红外光谱测定中的样品处理技术20（1）液体样品：液膜法、溶液法、水溶

5、液测定；液膜法：用组合窗板进行测定，适用于不易挥发(沸点高于80oC)的液体或粘稠溶液。此法适用于成膜性差的树脂，如脆性的、粘流态的。样品用量较少。所选用的溶剂对波的吸收应尽量小，如CCl4(1350~4000cm-1)，CS2（1350~400cm-1）。溶液法：使用固定液池，将样品溶于适当溶剂中配成一定浓度的溶液(一般以10%w/w左右为宜)，用注射器注入液池中进行测定。适用于挥发性液体样品的测定。溶剂选择：易于溶解样品；非极性，不与样品形成氢键；溶剂的吸收不与样品吸收重合。常用溶剂：CS2、CCl4、CHCl3（2）固体样品：压片法、调糊法(或重烃油法，Nujol法)、薄膜法、AT

6、R法、显微红外、DR、PAS、RAS压片法：此法对一般固体样品适用，但大多数树脂难以在溴化钾中均匀分散，由此得到的光谱与薄膜法相比质量较差，因此，此法只适用于薄膜法所不能使用的，如不溶性或脆性树脂，一些橡胶，或本来就是粉末状样品。要求：a纯化；b选用易挥发溶剂，真空下烘干；c研磨，样品不能太硬；d铺展，厚度均匀；e压力，不要太高；100Kg以上易产生结晶水薄膜法：a直接采用法（透明塑料薄膜）b流延薄膜法c热压薄膜法（加压→定向排列）d溶液铸膜法。注意：要选择适当的溶剂，需易挥发，要是良溶剂，且挥发速度要适宜（加上盖子，减慢挥发速度）。e切片法（3）、气体样品：气体池8、影响红外频率位移和

7、谱图质量的因素影响频率位移的因素：（1）、外部因素—a物理状态的影响；b溶剂的影响；c粒度的影响（悬浮）粒度较大，基线较高，峰宽而强度低；粒度变小，基线下降，强度增高，峰变窄。（2）、内部因素—主要是,诱导效应;共轭效应;氢键效应;耦合效应等。影响谱图质量的因素：（1）、仪器参数的影响—光通量、增益、扫描次数等直接影响信噪比S/N，同时要根据不同的附件及测试要求及时进行必要的调整。以得到满意的谱图。（2）、环境的影响—潮湿的空气、样