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红外光谱法研究聚合物的聚集态结构,什么是高分子的聚集态结构？,高分子的聚集态结构是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态，包括固体和液体。固体又有晶态和非晶态之分，非晶态聚合物属液相结构（非晶固体），晶态聚合物属晶相结构。聚合物熔体或浓溶液是液相结构的非晶液体。,3,结晶,如果高分子链本身具有必要的规整结构，同时给予适宜的条件（温度等），就会发生结晶，形成晶体。,结晶聚合物中包括晶区和非晶区。晶区和非晶区中分子链的排列方式不同，分子之间的作用也不同。,4,多组分聚合物又称高分子合金，该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物组分，不论组分之间是否以化学键相互连接。一般不能实现分子水平的混合，形成非均相体系。,三嵌段聚合物的相形态,共混和合金,在外力作用下分子链沿作用力方向排列，产生局部有序和各向异性，但不一定产生结晶。链段取向在高弹态即可完成；而整个分子的取向则需在粘流态才能完成。 取向是热力学不稳定状态，要有外力才能发生，一旦外力撤去，就会自发解取向。因此要“冻结”才能保持。,取向,制样特点 由于材料的聚集态结构是与其物理形态有关，因此在研究聚集态结构时不能破坏样品的原有形态。,PVDF,聚合物聚集态结构的研究,7,常用聚合物的晶带和非晶带,8,在红外光路中加偏振器可测定样品的取向。当基团偶极距振动方向与偏振光方向平行，吸收被加强，反之则减弱。,取向的研究,红外光谱法分析聚合物的晶型变化,全同结构聚丁烯结晶形成的晶型的特征峰在923，848，816cm-1，而晶型的特征峰在905cm-1。从图可以看出试样随结晶时间的延长，905cm-1一处的峰逐渐减弱，7h后全部消失，而923，848和816cm-1处的峰不断增强，确实出现了晶型向晶型的转变。,红外光谱法分析尼龙66不同热处理后的结构变化,在红外光谱图中，900940cm 的谱带为CN H的振动，其中936、1200和906 cm -1谱带归属于晶区，924cm-1 归属于非晶谱带。由图可见随温度和时间的增加936和1200 cm-1的谱带增强，924 cm-1 谱带减弱，而1180、1630cm-1的强度没有改变，可作为参考谱带，用于分析构象和结晶的变化。 他们以下式用936、924、1630 cm 三谱带分析结晶度： P1(A936A1630)+P2 (A924A1630)=1 式中，P1、P2分别为与结晶态与非晶态相关的常数。,红外光谱法分析不同KCl含量的 尼龙66/KCl复合物,红外光谱法分析不同KCl含量的 尼龙66/KCl复合物,加入KCl后，尼龙66分子链中酰胺键所处的化学环境有了很大的不同。据此推断，KCl加入到尼龙66中后，由于钾离子与羰基键形成的配位化合物较原来的氢键更稳定，能够取代尼龙66分子链间的氢键，释放出自由的NH基，NH基与Cl-形成氢键，随着Cl-含量的增加，形成的氢键数就越多，所以(NH)峰的峰位逐渐向低波数移动。而又因为加入的钾离子与尼龙66分子链的羰基形成了稳定的络合配位结构，酰胺带(C=O)、酰胺带的伸缩振动都受到束缚，所以随着KCl含量的增加，它们的峰位都向低波数移动。,红外光谱法对共混合金高聚物的 定性分析,委托人要求了解某种塑料的主体成分，最好能知道其组成。取少量样品与溴化钾直接压片后用红外光谱仪测定。 见图一,红外光谱法定性分析聚合物合金,1734 cm-1是羰基的伸缩振动吸收带，1599cm-1是芳香族烯键的伸缩 振动引起的，1534cm-1是氨基的伸缩振动吸收带，1734cm-1、1534m-1、1239cm-1、770cm-1是氨基甲酸酯的特征吸收谱带，也是热塑性聚氨酯弹性 体(TPU)的特征吸收。1239cm-1、1099cm-1、935cm-1与899cm-1是脂肪族醚键的吸收带，同时这四个峰又符合聚甲醛(POM)的特征吸收谱带，630cm-1进 一步确定了存在POM 的可能性。,将样品粉碎后用THF溶解，然后取可溶部分，烘干成膜，用红外光谱仪测定。见图二。 不溶部分用DMF（150）溶解。然后取可溶部分，烘干成膜。见图三。 不溶部分经烘干后用溴化钾压片，用红外光谱仪测定。见图四。,红外光谱法定性分析聚合物合金,用Spectrum One红外工作平台检索，可知该图为热塑性塑料聚氨酯弹性体（TPU）。,红外光谱