聚合物的概述与拉曼显微镜表征

拉曼显微镜已成为最重要的一个聚合物领域的描述工具,因为大量的化学和结构信息,可以从一个单一的结果。

所以,拉曼显微镜可以帮助从合成工艺缺陷的调查,从原料描述真正的产品控制,聚合物生产的整个过程。

在本文中,这些独特的拉曼显微镜功能概述,关注一些聚合物的学术和工业应用领域。

原材料特性

拉曼显微镜是光学方法提供基于偏振光谱变化的分子振动。每个乐队的拉曼光谱的指纹是一个特定的分子振动的化学环境。所以,每个分子都有其特定的拉曼光谱。

图1所示。聚合物的拉曼解决方案行业从HORIBA科学。左:LabRAM苏蕾^TM。右:MacroRAM。

因此,两个分子是基于类似的化学键,但具有不同的化学结构,将有两个不同的拉曼光谱。编目的光谱,拉曼光谱可以作为识别利用工具。

今天,大量的光谱已经编目和转换成一个健壮的光谱库,它可以安装在仪器计算机快速、自动、精确识别软件。

图2显示了如何识别一个未知的简单聚合物的拉曼光谱。例如,聚合物与羰基乐队1650至1750厘米¹。

图2。不同聚合物的拉曼光谱。

拉曼仪器具有高度的敏感性和良好的光谱分辨率是需要这样的光谱差异。使用最先进的拉曼显微镜等HORIBA LabRAM Soleil)^TM很容易描述的类型的聚合物。

这个系统确实是完美结合的光谱分辨率、空间分辨率和灵敏度,都集成在一个易于使用的平台。

聚合过程监控

拉曼显微镜仪器的特点(非破坏性、非侵入式的、在线测量)使其聚合监测的理想工具。

监测聚合成为简单的利用特定流程调查,加上一个集成的拉曼仪器MacroRAM,每个进程化合物有自己的指纹。图3显示了一个示例的过程监控。

的贡献增加在聚合过程中,聚合物试剂的浓度(VC吗₂在绿色和紫色ACM)随时间减少。

图3。基于拉曼显微镜聚合监测。试剂是绿色的(VC₂)和紫色(ACM)、聚合物合成的蓝色。

取向和结晶

聚合物通常是“东方”当挤压,这意味着分子轴沿挤压方向对齐。定向样品的仪器坐标架和分析的偏振拉曼光,是可行的推断聚合物的取向的信息。

这可能影响到机械和其他物理性能的聚合物。例如,RichardLacroix & Pellerin(大分子,2012,45岁,1946 - 1953)建立共焦拉曼显微镜是一种强大的技术来量化分子取向和结构在个体纤维水平。

他们使用这种方法从静电纺丝单我们用于生产纳米材料在催化、药物输送、生物传感器和其他应用程序。欧洲杯足球竞彩在这些纤维,这是一个关键时刻能够描述他们一个接一个。使用HORIBA LabRAM人力资源进化,可以很容易获得。

聚合物可以以晶体形式存在,如无机材料和分子晶体。欧洲杯足球竞彩的结晶度通常不超过50%,建立了温度和应力历史的样本。

温度和压力引起很小的光谱变化,修改视为谱带的变化。高光谱分辨率变得必要为了看到这样的转变。

的HORIBA LabRAM人力资源发展温度和压力的调查是最理想的解决方案。通过光谱的一些细节,一个是能够监测聚合物的结晶形式。例如,在聚对苯二甲酸乙二醇酯> C = O带水晶形式往往会显著提高。

阿达尔月Noether,拉曼探针的光谱Spin-Oriented,聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,聚合物,1985 26 1935 - 1943已经记录了两个取向和结晶度的影响聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的拉曼光谱。

真正的产品控制

通常,改善所需的产品的物理和化学性质,聚合物电影相结合。多层膜是出于这个原因,开发,每一层都有其最终产品的物理和化学特性。

图4。多层膜用拉曼表征映射。每一种颜色代表一个特定类型的聚合物。橙色:低密度聚乙烯。蓝色:蓝色的低密度聚乙烯,青色:乙烯乙烯醇,格林:乙烯-醋酸乙烯,黄色:聚酰胺。

在聚合物中,不同层的厚度,订单和分层缝合,除了水晶形式和聚合物取向,是至关重要的参数。的HORIBA LabRAM苏蕾^TM拉曼显微镜是理想的工具来描述这些产品基于其高空间分辨率和选择性,在微米大小。

图4显示了多层电影描述的一个例子。这个示例的结合低密度聚乙烯(橙色),蓝色的低密度聚乙烯(蓝色),乙烯乙烯醇(青色)和乙烯醋酸乙烯酯(绿色),层间与聚酰胺(黄色)。

缺陷的调查

缺陷来源的调查是另一个关键要求聚合物工业。这些缺陷可以多态性的结果问题,局外人在制造过程中,或者只是从物理或温度应力或应变的电影。

所有这些来源可以确定基于拉曼光谱的缺陷。共焦拉曼显微镜使高空间解决特征的多层膜表面上,而且沿深度轴的电影。

的HORIBA LabRAM苏蕾^TM显微镜是完美的工具来描述和研究缺陷的起源,它真正的共焦针孔和高灵敏度。这样的调查显示在图5中,通过使用优秀LabSpec 6软件的功能,展示3 d喇曼映射的多层膜可见缺陷。

图5。3 d地图拉曼的多层膜污染局外人(白色)。黄色:聚丙烯,蓝色:聚乙烯、红色:聚乙烯低密度,格林:聚氯乙烯,白色:聚酰胺。

拉曼图显示了不同的层(黄色:聚丙烯,蓝色:聚乙烯、红色:聚乙烯低密度,格林:聚氯乙烯),还有一个异类的存在(白:聚酰胺)。变得容易理解,离群值发生在生产过程的基于拉曼红层地图。

引用和进一步阅读

• 拉曼探针的光谱Spin-Oriented,聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维”,阿达尔月& Noether聚合物,1985年,26岁,1935 - 1943。
• ”取向和结构单一的静电纺丝聚(对苯二甲酸乙二醇酯乙烯)共焦拉曼光谱”,Richard-Lacroix & Pellerin大分子,2012,1946 - 1953。
• “偏振拉曼分析聚合物链的取向与变量低cristallinity个人超细纳米纤维。”,Papkov,大分子,2018年,51岁(21),8746 - 8751。
• “冷气体喷雾涂层钛生物相容性的聚合物。“嘉德河m . al,材料字母,2013,欧洲杯足球竞彩106,97 - 99。
• “直接检测分析物结合单分子印迹聚合物粒子通过共焦拉曼光谱。欧洲杯猜球平台”,Bompart m .,,生物传感器和生物电子学,2009,25 (3),568 - 571。

确认

从材料最初由蒂博火烧后,席琳欧洲杯足球竞彩Eypert和若昂·卢卡斯Rangel HORIBA法国SAS。

这些信息已经采购,审核并改编自HORIBA科学提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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