承天示优在化学领域中，树脂是一类常见的高分子材料。为了更好地研究和应用这些材料，需要对它们进行全面、准确的表征。而傅里叶红外光谱（FTIR）技术是揭示物质分子结构重要手段之一，也被广泛地应用于树脂领域。
1. 树脂概述
树脂是一种聚合物，在吸收能量后形成交联网状结构。它们通常由两个或多个单体组成，并且不同单体以不同方式连接起来形成其特有结构。
由于可以通过控制反应条件改变单体比例和连接方式等参数进行调整，因此可以得到不同类型、性质和用途的树脂产物。例如塑料、胶黏剂、涂料、复合材料等。
2. FTIR原理及方法
FTIR的工作原理基于样品与红外辐射发生相互作用，并测量样品在不同波数下所吸收的辐射能量。这种吸收是由于分子中化学键振动产生的，因此可以根据谱图上出现的峰来推断物质内部结构。
FTIR测量通常使用红外线光源、干涉仪和探测器等设备。先将样品制成薄片或压缩为固态，并通过透明材料支撑。然后用光束照射样品并记录信号强度随频率变化的曲线，即傅里叶变换得到其红外光谱。
3. 树脂的FTIR应用
由于树脂中存在众多复杂结构单元，例如醇基、苯环、羧酸等官能团，使得对其进行表征需要高效准确而优秀的数据处理手段。FTIR技术正好满足这一要求。
在树脂领域中，FTIR被广泛应用于以下方面：
- 鉴定和分类：利用树脂特征峰位置及形态信息可对不同类型、规格和性质进行快速判别；
- 反应过程监测：通过定期测量树脂样品，以跟踪化学变换和材料形态演化；
- 分子结构解析：利用FTIR谱图来确定单体、官能团及连接方式等结构信息。
4. 树脂的傅里叶红外光谱范围及其意义
不同类型的树脂对特定波数段较为敏感。常见标准参考值如下所示：
| Wave Number (cm-1) | Functional Groups and Bond Types Detected by FTIR Analysis | ||
|---|---|---|---|
| Type of Resin (Polymer) | Polyolefines(PE, PP) | PVC, EVA & PET(co-polyesters) | |
| Polyethylene (PE) Polypropylene(PP) | 3000-2800 alkyl CH stretching C-H bending vibration in the middle of the spectrum at around ~1465 cm^-1 scissoring vibrations of different C-H bonds in this region ~1000-1275 cm^-1 | 1300-1050 C-O-C1395-1325 symmetric and asymmetric stretching vibrations of methylene (-CH2-) groups in the polymer chain. 700–750 cm−1 This peak is attributed to out-of-plane bending of C–H bonds adjacent to one carbon atom linked into an aromatic ring. | |
| Polyvinyl chloride (PVC)Ethylene vinyl acetate(EVA)Polyethylene terephthalate(PET) (co-polyesters) | 2996 asymmetrical stretching vibration modes( CH3 group - – which can be observed at around 2964, and a symmetrical mode for the same functional group that occurs at approximately 2878 cm^-1 )1734 ester carbonyl bond CO stretch | 1296 band assigned as antisymmetric deformation of O—C—O or O—C=C linkages occurring along with a weaker band at around ~1237 cm^(-1). | |
由上表可以看出，树脂在不同波数段处存在特征性质的吸收峰，常见官能团及键类型包括：羧酸、烯基、苯环结构等。对于制备新型材料或检测老化程度、损伤情况时，通过比较样品和参考谱图来分析其差异是一种重要的手段。
5. 总结
FTIR技术作为一种主流且高效准确地测试方法，在树脂领域中得到广泛应用。通过该技术可实现快速精准识别物质内部结构，并推断其属性与用途。同时也为开发新型产品和改进工艺方案提供了有力支持。
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