聚合物在工业应用中的拉曼特性

拉曼光谱已经用于聚合物的表征很长一段时间了,但主要用于研究目的,而不是常规分析。拉曼仪器的最新进展,现在可以在设备上快速获取光谱,与过去相比,用户更加友好和负担得起。2020欧洲杯下注官网本文讨论了拉曼光谱在聚合物分析中的应用,以及在工业分析中可以定期监测的影响。

化学指纹图谱

指纹谱。

图1所示。指纹谱。

拉曼光谱可以应用于鉴定目的,编目的指纹光谱收集。这些光谱可以用于:

  • 监控产品的生产
  • 识别生产过程中的污染物
  • 到货确认(QC)

通过分析附着的指纹图谱(图1),可以很容易地从其中识别未知聚合物拉曼光谱

聚合

单体聚合生成聚合物时,几乎总是会失去一个双键。因此,可以通过监测碳双键带的消失来监测聚合过程。单体起始材料和部分反应的一批聚合物的光谱如图2所示。

CR-39单体光谱:A -红外光谱和B -拉曼光谱。和部分聚合单体(约80%消耗量

图2。CR-39单体光谱:A -红外光谱和B -拉曼光谱。和部分聚合单体(约80%的C=C键消耗):C -红外和D -拉曼。(此图转载自O 'Donnell和O 'Sullivan的《激光拉曼光谱交联乙烯聚合动力学研究》。聚合物公牛5,103-110,1981。

拉曼光谱不仅可以观察聚合度,而且对未聚合>C=C<带的存在也比红外光谱表现出更高的灵敏度。

取向和结晶

聚合物在挤压时倾向于取向,这表明分子轴沿挤压方向的对齐。通过在仪器坐标系中对聚合物样品进行定位,并探测拉曼光的偏振,可以推导出聚合物在零件中的定位信息。

像分子晶体和无机材料一样,聚合物也以晶体形式存在。欧洲杯足球竞彩样品的热和应力历史有助于确定结晶度不超过50%。聚合物的结晶形式可以通过观察光谱中的一些细节来监测。

拉曼光谱与红外光谱

虽然常规的聚合物分析更广泛地通过FTIR进行,红外光谱不能分析某些东西。与红外光谱相比,双键和三键的拉曼光谱似乎要强得多。此外,在某些情况下,这些键在IR中可能完全不活跃。类似地,其他振动特征比红外光谱更易于用拉曼光谱分析。

由于溶剂的不透明倾向,很难对水溶液进行红外分析。由于水的拉曼光谱非常弱,它提供了一种理想的溶剂来监测溶液中的化学成分。因此,用拉曼光谱比用红外光谱更容易监测乳液聚合。

聚丙烯酸在不同程度中和后得到的光谱如图3所示。光谱的差异表明化学差异可以很容易地识别出来。水溶剂的鉴别在1640cm左右也很容易-1.因此,可以使用水溶剂作为内强度标准,以方便浓度校准。尽管如此,分散的拉曼用红色激光可以用来研究这些材料的很大一部分。欧洲杯足球竞彩

聚丙烯酸在不同中和程度下的拉曼光谱。中和度,a:(a) 0, (b) 0.2, (c) 0.4, (d) 0.8, (e) 1.0。25%的水溶液。虚线表示背景。(这些光谱是从柯达公司复制的。等,反离子与聚离子相互作用的拉曼光谱研究,生物物理化学。, 15, 65-72, 1982)。

图3。聚丙烯酸在不同中和程度下的拉曼光谱。neutralixation度,α:(a) 0, 0.2 (b), 0.4 (c), 0.8 (d), 1.0 (e)。25%的水溶液。虚线表示背景。(这些光谱是从柯达公司复制的。等,反离子与聚离子相互作用的拉曼光谱研究,生物物理化学。, 15, 65-72, 1982)。

色散与FT喇曼光谱

传统上,拉曼光谱是用色散光谱仪进行分析的,早期的红外吸收光谱也是如此。二十多年前,人们证明了迈克尔逊干涉仪可以通过对干涉数据进行“傅里叶变换”来产生红外光谱。由于各种仪器原因,光谱数据的干涉采集大多在中红外光谱中进行,在中红外光谱中振动频率发生。

大约6到8年前,在近红外区域工作的干涉仪可以通过用YAG激光激发光谱来记录拉曼光谱。FT拉曼光谱(FTR)非常适合于分析许多荧光材料,这些材料几乎不可能用可见激光器进行分析。欧洲杯足球竞彩然而,FTR不能用于乳液聚合、碳和催化剂的分析,而分散拉曼光谱可以提供非常有用的光谱。

结论

最近的进步拉曼仪器使这项技术更经济,紧凑和用户友好。因此,现在有可能开发光谱技术在工业应用中的所有已证明的能力,包括将其与用于浓度校准的统计技术结合使用。

这些信息来源于HORIBA Scientific提供的资料。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    HORIBA科学。(2020年1月27日)。聚合物在工业应用中的拉曼特性。AZoM。于2021年9月2日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10108检索。

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    HORIBA科学。“工业应用中聚合物的拉曼特性”。AZoM.2021年9月02。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10108 >。

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    HORIBA科学。“工业应用中聚合物的拉曼特性”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10108。(2021年9月2日生效)。

  • 哈佛大学

    HORIBA科学》2020。聚合物在工业应用中的拉曼特性.viewed September 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10108。

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