现代色漆和清漆是复杂的混合物，材料性能的优化是一项重要任务。最重要的变量之一是固化，在大多数情况下，固化应在合理的短时间内进行，时间跨度从几分之一秒到几天不等。通过目视检查很难评估固化程度及其完整性。因此，在质量控制中，以及在研发中，需要进行无偏、可靠的定量分析，以分别优化清漆或固化方法。
FT-IR光谱法是一种快速可靠的方法，用于测量油漆、清漆等的固化程度。高质量的红外光谱可以在几秒钟内记录下来；通常不需要样品制备或昂贵耗材的成本。仅在一分钟内，FT-IR光谱就可以得出有关样品固化状态的定量结论。
仪器仪表
本文中所示的测量是使用配备了坚固、灵敏的铂钻石ATR模块的非常紧凑的ALPHA FT-IR光谱仪进行的。长寿命组件、极其人性化的维护以及ALPHAL的低能耗，使得运行成本极低。由于独特的设计，ALPHA坚固耐用，对外部干扰（如冲击和振动）不敏感。因此，仪器可以安全移动，重量仅为7 kg，尺寸紧凑，也非常容易移动。
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图1。ALPHA-P与钻石ATR
今天，大多数常规测量主要使用ATR（衰减全反射）技术进行，因为这比传统传输模式更易于使用。因此，红外辐射略微（几微米）穿透样品表面。然后，FT-IR光谱仪的红外探测器可以测量样品产生的吸光度。在执行数据采集之前，所有类型的样品（例如固体、液体、粉末、糊状物、颗粒、泥浆、纤维等）仅放在附件上。完整的分析不到一分钟，包括取样、测量和数据评估。
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图片2。ALPHA-P与钻石ATR
测量的理想附件是铂金钻石ATR模块，该模块非常坚固且易于操作。其符合人体工学的单指夹机制允许固体样品极为容易的采样。为了使用户能够畅通无阻地进入取样区域，压力涂敷器可以旋转360°。金刚石是一种非常耐磨、化学惰性的材料，因此是分析各种样品的理想材料。
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图1。丙烯酸清漆的基本反应方案。
示例应用程序
在我们的示例应用程序中，我们希望展示一种丙烯酸清漆的分析，该清漆在用紫外光固化后形成保护罩。基本化学反应如图1所示；反应过程为自由基聚合，其中丙烯酸酯通过打开C=C双键聚合。
作为参考，有两个样品可用，一个未暴露于紫外光（0%固化），另一个暴露于过量紫外光（100%固化）。使用铂钻石ATR在4000-400 cm-1范围内测量光谱，分辨率为4 cm-1，并进行24次扫描，每次扫描的测量时间约为25秒/光谱。乍一看，光谱非常相似，固化和未固化清漆样品的光谱非常相似（图2）。
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图2。未固化（蓝色）和100%固化（红色）丙烯酸清漆的FT-IR光谱。
仔细观察指纹区域，很明显，存在许多特征差异。固化时，C=C双键的许多条带减少，这是双键转化为单键的聚合反应的直接结果。例如，在聚合反应后几乎不存在的1407 cm-1（由C=CŸH平面内变形振动产生）和810 cm-1（由C=CŸH平面外变形振动产生）处的条带上，这种效应清晰可见。
图3显示了1410 cm-1附近区域的放大率，其中有两个参考光谱的谱带和一个未知固化度光谱的附加谱带。利用参考光谱，可根据1410 cm-1处的谱带强度设置简单的两点校准。通过对未知样品的光谱进行校准，可以确定未知样品的固化度为88%。
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图3。未固化（蓝色）和100%固化（红色）丙烯酸清漆的FT-IR光谱。品红色光谱来自未知样品。
总结
带钻石ATR模块的Bruker Optics FT IR光谱仪ALPHA为聚合物清漆的固化程度提供了一种快速、可靠的测量方法。该系统允许通过使用简单的两点校准来量化固化程度。由于其他清漆的新校准设置快速直观，因此该方法非常适合应用于广泛的产品组合。此外，ALPHA系统还可用于其他应用，如进货质量检查和产品故障分析。由于强大的仪器设置、简单的样品制备和用户友好的测量程序，甚至可以由未经培训的用户进行分析。
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这些信息来源于布鲁克光学提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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