傅立葉變換紅外光譜對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，是用來表征分子構(gòu)象結(jié)構(gòu)的有力工具。人們應(yīng)用紅外光譜儀對聚合物水溶液及相轉(zhuǎn)變行為進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)變點的吸收峰強度或吸收峰強度的比會有一個突變。
　　 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。同時發(fā)現(xiàn)雖然當(dāng)水的含量為10％，20％，30％時體系中都只含不可結(jié)晶鍵合水，但水的含量為10％時，分子振動行為與水的含量為20％和30％的樣品有很大的差別，由于在測試溫度，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。接下來應(yīng)用變溫紅外光譜對聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變行為進行了研究，分析在玻璃化轉(zhuǎn)變中分子構(gòu)象的變化情況。結(jié)果主要是通過計算差減峰的面積對溫度的變化關(guān)系來分析的，通過計算發(fā)現(xiàn)在玻璃化

3、轉(zhuǎn)變開始以前和玻璃化轉(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有發(fā)生變化，而在玻璃化轉(zhuǎn)變過程中，吸收差減峰的面積明顯的增加，分子中基團的構(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)變的文獻中也報導(dǎo)了在玻璃化轉(zhuǎn)變點分子構(gòu)象振動會發(fā)生突變，但是這些研究結(jié)果都表明玻璃化轉(zhuǎn)變過程中只有一個突變點，并且認(rèn)為這個突變點就是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，本實驗的紅外結(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，而是在一個溫度范圍內(nèi)發(fā)生的，在這個溫度范圍內(nèi)分子構(gòu)象改變是逐步增加的，玻璃化轉(zhuǎn)變過程是一個分子構(gòu)象重排的過程，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。
　　 我們還對用Step-scanDSC方法測得的玻璃化轉(zhuǎn)變過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行了對比。通過對比發(fā)現(xiàn)熱容隨溫度的變化與構(gòu)象振動能隨溫度的變化有著相同的趨勢，突變點所對應(yīng)的溫度相同，這是在以前