聚偏氟乙烯C—H伸缩振动模式三级中红外光谱研究
2021-05-18王晓萱吴子腾韩明达鹿永鑫于宏伟
戎 媛 王晓萱 冯 汇 吴子腾 韩明达 孔 昊 鹿永鑫 于宏伟
(石家庄学院 化工学院,河北 石家庄 050035)
0 前言
聚偏氟乙烯(PVDF),是一类含氟高分子材料[1-2],具有低导热性、高耐化学腐蚀性以及耐热性等多重优良性质,广泛应用在环境工程[1-2]、电气工程[3-4]、纺织工程[5-6]及基础医学等领域[7-8]。传统的中红外(MIR)光谱所能提供的光谱信息有限[9-11]。变温中红外(TD-MIR)光谱[12-16]及二维中红外(2D-MIR)光谱[17-23]广泛应用于高分子材料的结构及热老化性研究,并能提供丰富的光谱信息,而聚偏氟乙烯相关研究少见报道。聚偏氟乙烯分子CH2伸缩振动模式(νasCH2和νsCH2)具有丰富的光谱信息,因此,以聚偏氟乙烯分子νasCH2和νsCH2为主要研究对象,采用三级MIR光谱进一步开展了温度对于聚偏氟乙烯分子结构及热老化性的影响研究。
1 试验部分
1.1 试验材料
聚偏氟乙烯膜,天津津腾试验室设备有限公司。
1.2 试验仪器
Spectrum 100型中红外光谱仪,美国PE公司;ATR-MIR变温附件,英国Specac公司。
1.3 试验方法
将聚偏氟乙烯膜固定在红外光谱仪的变温附件上,以空气为背景,每次试验对信号进行8次扫描累加,测定范围为4 000~600 cm-1;测温范围为30~250 ℃,变温步长为10 ℃。聚偏氟乙烯分子MIR光谱和TD-MIR光谱数据的获得采用Spectrum v 6.3.5操作软件(其中二阶导数MIR光谱的平滑点为13);聚偏氟乙烯分子2D-MIR光谱数据的获得采用TD Versin 4.2操作软件。
2 结果与分析
2.1 聚偏氟乙烯分子的MIR光谱研究
首先采用一维MIR光谱开展了聚偏氟乙烯分子结构的研究,见图1(A)。根据文献报道[24-25]:3 027.51 cm-1频率处的吸收峰归属于CH2不对称伸缩振动模式(νasCH2-一维);2 985.71 cm-1频率处的吸收峰归属于CH2对称伸缩振动模式(νsCH2-一维);……
