聚合物的拉曼光谱分析

在过去的几年里，振动光谱被用于聚合物的分析，而红外光谱是传统的首选方法。然而，与过去相比，最近的技术发展使得拉曼光谱更加方便和经济。

拉曼光谱的优点

红外光谱和拉曼光谱具有不同的振动检测机构。改变分子偶极矩的振动可以用红外光谱检测，而改变分子极化率的振动可以用拉曼光谱检测。一些振动可以改变极化率和偶极矩，并由红外光谱和拉曼光谱测定。

聚合物长链主链的振动不会引起偶极矩的变化，但会引起极化率的显著变化。聚合物的主链结构和构象可以用拉曼光谱分析，侧链可以用红外光谱分析。所以这两种技术是互补的。

由于荧光干扰，处理含有荧光杂质的高颜色样品一直是拉曼光谱的一个挑战。然而，在大多数样品中使用深红色和近红外(NIR)激发可以避免荧光。此外，聚合物生产工艺的发展使得具有潜在破坏性的荧光杂质和非荧光材料比过去少了很多。欧洲杯足球竞彩更容易集成拉曼光谱作为在线或在线过程监测工具。图1显示了使用拉曼探针对移动聚合物膜的无创监测。

图1所示。监控移动的聚合物薄膜生产线。

利用拉曼光谱分析聚合物有多种方法，其中，将拉曼光谱作为“指纹”是一种简单的定性聚合物材料的方法。欧洲杯足球竞彩Kaiser光学系统的HoloMap™HoloWell软件包可用于更严格的分析，通过化学计量技术(如主成分分析(PCA))以及单变量和多变量校准进行数据分析。

聚合物的拉曼光谱分析

下面的例子说明了拉曼光谱在实验室环境或生产线上分析聚合物的能力。

挤压

由于拉曼光谱采用可见和近红外激发，因此可以从用于与样品接口的探针远程放置由光学元件和用于仪器控制的PC组成的基单元。聚合物共混物在挤压过程中收集的拉曼数据如图2所示。在这里，一个100米的光纤被用来耦合一个532nm的探针到基地单位。各组分光谱波段的面积比提供了有关它们所占比例的信息。

图2。挤出聚合物共混物的在线拉曼光谱。

密度聚乙烯

聚乙烯(PE)是一种关键的聚合物，有两种一般形式，即低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。聚乙烯的密度范围为0.920-0.935g/cm^3.为LDPE，密度范围为0.955 ~ 0.970g/cm^3.定义为HDPE。HDPE具有蠕变小、透气性小、强度高的特点，而LDPE则具有更高的透光性和柔韧性。密度分别为0.882、0.910、0.960g/cm的聚乙烯样品的拉曼光谱^3.如图3所示。可以使用曲线拟合技术建立一个校准模型，将PE样品的拉曼光谱与其密度关联起来。

图3。拉曼光谱比较了不同密度聚乙烯样品。

聚丁二烯微观结构

利用聚丁二烯可以有效地进行表征拉曼光谱这是因为它能够通过1,4-cis, 1,4-trans和1,2-vinyl单元的ν(C=C)键拉伸来区分所有基本结构单元，它们在1639,1650和1664厘米处提供拉曼光谱^－１(图4)。

此外，聚丁二烯样品可以定量分析使用拉曼光谱强度，因为它们与样品的浓度成比例变化。由于拉曼光谱的部分重叠，需要使用曲线拟合技术。结果的拉曼数据可重复性在±1%以内。

图4。拉曼光谱区域用于识别聚丁二烯的微观结构。

共聚物

根据单体的分布，可以获得不同等级、不同价格的共聚物，因此有必要对其组成进行监测。图5显示了基于醋酸乙烯组分的乙烯-醋酸乙烯共聚物的拉曼光谱分化。

图5。乙烯-醋酸乙烯共聚物的拉曼光谱。

结论

从上述的例子可以明显地看出拉曼光谱是一种强大的聚合物分析技术，无论是在实验室设置和生产线上。

关于Kaiser光学系统

凯泽光学系统公司是光谱仪器和应用全息技术的世界领导者。主要产品包括拉曼传感器和仪器，用于光谱学的先进全息组件，以及天文学和超高速科学。欧洲杯线上买球主要办公室和制造工厂位于密歇根州的安娜堡。

他们的产品和服务部署在世界各地的各种应用领域，如制药和化学制造、纳米技术、电信、教育、法医学、深海勘探和天文学。欧洲杯线上买球从比人的头发欧洲杯猜球平台还小的粒子到行星那么大的物体，他们的产品为客户提供了对当今和“古老”问题的独特见解。

Kaiser成立于1979年，以满足航空电子市场对衍射或全息光学的需求。Kaiser于1990年推出全息陷波滤波器，进入光谱学市场。1993年Kaiser发布了他们的第一台拉曼分析仪，HoloProbe。2013年，该公司成为Endress+Hauser集团的一部分。

为了更好地服务欧洲共同体，凯撒于1998年在欧洲开设了一家新的子公司。凯撒光学系统SARL位于法国里昂。Kaiser SARL管理他们在欧洲的分销商网络。

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