傅立葉變換紅外光譜對(duì)高分子體系相行為及相轉(zhuǎn)變的研究.pdf

1、傅立葉變換紅外光譜儀具有靈敏度高、波數(shù)準(zhǔn)確、重復(fù)性好等特點(diǎn)，是用來(lái)表征分子構(gòu)象結(jié)構(gòu)的有力工具。人們應(yīng)用紅外光譜儀對(duì)聚合物水溶液及相轉(zhuǎn)變行為進(jìn)行了大量的研究工作，得出了一些重要結(jié)論，發(fā)現(xiàn)水與聚合物具有不同的氫鍵作用方式，聚合物在相轉(zhuǎn)變點(diǎn)的吸收峰強(qiáng)度或吸收峰強(qiáng)度的比會(huì)有一個(gè)突變。
　　 我們應(yīng)用傅立葉變換紅外光譜儀研究了聚丙烯酸/水體系中水與聚丙烯酸之間的氫鍵相互作用，結(jié)合差示掃描量熱儀的研究結(jié)果，更系統(tǒng)地分析了水與聚合物之間的相互

2、作用關(guān)系。同時(shí)發(fā)現(xiàn)雖然當(dāng)水的含量為10％，20％，30％時(shí)體系中都只含不可結(jié)晶鍵合水，但水的含量為10％時(shí)，分子振動(dòng)行為與水的含量為20％和30％的樣品有很大的差別，由于在測(cè)試溫度，只有水的含量為10％的樣品處于玻璃態(tài)，所以懷疑這種差別是由體系所處的相態(tài)不同造成的。接下來(lái)應(yīng)用變溫紅外光譜對(duì)聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變行為進(jìn)行了研究，分析在玻璃化轉(zhuǎn)變中分子構(gòu)象的變化情況。結(jié)果主要是通過(guò)計(jì)算差減峰的面積對(duì)溫度的變化關(guān)系來(lái)分析的，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)在玻璃化

3、轉(zhuǎn)變開(kāi)始以前和玻璃化轉(zhuǎn)變結(jié)束之后吸收差減峰的面積隨溫度變化很小，分子構(gòu)象及分子間相互作用幾乎沒(méi)有發(fā)生變化，而在玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程中，吸收差減峰的面積明顯的增加，分子中基團(tuán)的構(gòu)象發(fā)生了明顯的重排。在很多有關(guān)變溫紅外光譜研究玻璃化轉(zhuǎn)變的文獻(xiàn)中也報(bào)導(dǎo)了在玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)分子構(gòu)象振動(dòng)會(huì)發(fā)生突變，但是這些研究結(jié)果都表明玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程中只有一個(gè)突變點(diǎn)，并且認(rèn)為這個(gè)突變點(diǎn)就是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，本實(shí)驗(yàn)的紅外結(jié)果也表明聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變應(yīng)該不是在某一特定溫度發(fā)生

4、的，而是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)發(fā)生的，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)分子構(gòu)象改變是逐步增加的，玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程是一個(gè)分子構(gòu)象重排的過(guò)程，玻璃化轉(zhuǎn)變前分子以一種比較穩(wěn)定的構(gòu)象存在，玻璃化轉(zhuǎn)變后分子以另一種比較穩(wěn)定的構(gòu)象存在。
　　 我們還對(duì)用Step-scanDSC方法測(cè)得的玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程中熱容隨溫度的變化與紅外吸收差減峰面積隨溫度的變化圖進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)熱容隨溫度的變化與構(gòu)象振動(dòng)能隨溫度的變化有著相同的趨勢(shì)，突變點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度相同，這是在以前