红外光谱应用

1、红外光谱法鉴定并用橡胶成分研究背景 随着大量的并用橡胶制品出现，对并用橡胶结构与组成的剖析引起人们广泛关注。对于一些并用橡胶,常规的化学分析方法是很难区别的，通常采用红外光谱分析对并用橡胶进行鉴定。本文选用了常用并用橡胶体系,研究常用的并用橡胶体系的红外光谱, 总结出并用体系特征峰的变化规律,用于并用橡胶体系的定性分析。实验原理 对并用橡胶体系的红外光谱进行分析得出, 可通过各种橡胶的特征峰进行并用胶成分定性鉴定，在由、组成的二元并用橡胶体系中，随着并用比增大，的特征官能团含量增大， 的特征官能团含量减少，所对应的吸光度比值（A/A）也随之增大。实验部分 试剂及仪器 天然橡胶（烟胶3#），丁苯

2、橡胶（SBR1502），三元乙丙橡胶（EPDM3014），丁腈橡胶（NBR1704），氯丁橡胶（CR1221）， 丁基橡胶（IIR1510）， 氟橡胶（FPM2301），硅橡（MVQ1101),市售；正己烷，环己烷，甲苯，二甲苯，氯仿，丙酮，四氢呋喃，均为分析纯，中国上海试剂总厂。双辊混炼机（SK-1608）：上海橡胶机械厂；集热双辊混炼机（SK-1608）：上海橡胶机械厂；集热式恒温加热磁力搅拌器（DF-101S）：巩义市予华仪器有限公司；红外光谱测试仪（Nicolet 5700FT-IR）：美国热电公司。并用橡胶的制备 分别称取并用比为30/70、50/50、70/30 二元并用橡胶， 在

3、一定温度下通过双辊混炼机混合均匀，待用。 取2 g 上述并用橡胶与80 mL 溶剂（部分可用混合溶剂）放入带冷凝器的250 mL 圆底烧瓶中，在磁力搅拌下，回流212 h,直至胶料完全溶解，制得并用橡胶溶液。红外光谱测试与分析 把制备好的并用橡胶溶液均匀地涂在先前制备好的溴化钾晶片上，在钠灯下烘干形成均匀薄膜。 将制好的试样用红外光谱仪(Nicolet 5700 FT-IR）在4004000cm-1 范围内扫描,记录红外光谱。其中透过率(%T)与吸光度(A)之间的换算如下:A = 2-log(%T)结果与讨论 天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)并用体系图表分析 从图1 可知， 在不同并用比N

4、R/SBR 并用体系的红外光谱中，1375 cm-1 附近的特征峰为NR 中-CH3的定量峰,699 cm-1 附近的苯基弯曲振动峰为苯乙烯的定量峰,记录其相应的透过率( %T),通过换算得到相应的吸光度( A)，如表1 所示。从表1 可以看出, 随着NR 与SBR 的并用比增大，NR / SBR 并用橡胶中-CH3含量增大， 苯基含量减少， 这样测得的-CH3与苯基的吸光度比值（A/A）也随之增大。丁腈橡胶(NBR)/丁苯橡胶(SBR)并用体系图表分析 从图3 可知， 在不同并用比NBR/ SBR 并用体 系的红外光谱中，2237 cm-1 附近的特征峰为NBR 中-CN 的定量峰,699

5、cm-1 附近的苯基弯曲振动峰为 苯乙烯的定量峰, 通过相应的透过率( %T)与吸光度 (A) 的换算，可得表3。从表3 可以看出, 随着NBR/ SBR 质量比增大，NBR/ SBR 并用胶中-CN 含量增 大，苯基含量减少， 这样测得的-CN 与苯基的吸光度比值（A/A）也随之增大。丁腈橡胶(NBR)/氟橡胶(FPM)并用体系图表分析 从图6 可知， 在不同并用比NBR/FPM 并用体系的红外光谱中，2237 cm-1 附近的特征峰为NBR中-CN 的定量峰,1211 cm-1 附近的特征峰为FPM 中C-F 的定量峰, 通过相应的透过率(%T)与吸光度(A)的换算，可得表6。从表6 可以看出, 随着NBR/FPM并用比增大，NBR/FPM 并用胶中-CN 含量增大，CF含量减少，这样测得的-CN 与C-F 的吸光度比值（A/A）也随之增大。结果与讨论 （1） 对于常用并用胶体系的红外光谱分析，可通过橡胶的特征峰