混合、加熱和光照射可以使高分子材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。這種變化可能在幾秒內(nèi)就結(jié)束，也可能緩慢地進行幾小時。使用傅利葉變換紅外光譜儀（FTIR）進行快速掃描，可以有效追蹤高分子的化學(xué)反應(yīng)及其變化。本文為您介紹使用島津FTIR “IRTracer-100”的快速掃描功能，對紫外線固化樹脂反應(yīng)進行測定的方法

紫外線固化反應(yīng)和快速掃描：

丙烯酸酯等紫外線固化樹脂在照射紫外線后，通過自由基聚合，會在較短時間內(nèi)固化。即使受到室內(nèi)熒光燈的照射，樹脂也會緩慢發(fā)生固化反應(yīng)，如果采用市售的紫外線照射器對其照射強烈的紫外線，該固化反應(yīng)則會在幾秒內(nèi)完成。為了追蹤這種在短時間內(nèi)完成的反應(yīng)，需要使用具備快速掃描功能的FTIR?？焖賿呙杩稍? 秒內(nèi)獲得20 次紅外光譜，因此對幾秒內(nèi)發(fā)生的固化反應(yīng)過程可進行高靈敏度測定。 具備快速掃描功能的島津FTIR“IRTracer-100”的外觀照片如圖1所示

對金屬板進行背景掃描，在峰為不飽和的狀態(tài)下將試樣涂在金屬板上后開始快速掃描，每秒獲得20 個光譜，經(jīng)過大約5 秒后，開始照射紫外線（如圖2 所示）。

關(guān)于圖3 中1635 cm-1 以及810 cm-1 附近的峰，在照射紫外線后大約2 秒內(nèi)的放大圖分別如圖4、5 所示。1635 cm-1 和810 cm-1處的峰分別來自乙烯基的C = C 伸縮振動和乙烯基的CH 面外變角振動。由此可知，在照射紫外線后的短時間內(nèi)，乙烯基急劇減少。該丙烯酸酯樹脂的自由基聚合反應(yīng)如圖6 所示。

峰值變化的時間程序圖和反應(yīng)率計算 ：1635 cm-1 以及810 cm-1 處峰面積的時間程序圖如圖7 所示。由圖可知，在照射紫外線后的幾秒內(nèi)，這些峰急劇減少。通過時間程序可在測定前預(yù)先指定多個目標(biāo)波數(shù)，從而在測定中實時獲取聚合反應(yīng)的信息。

使用1635 cm-1 處的峰面積值，將照射紫外線前的反應(yīng)率設(shè)定為0 %，將此峰消失時的反應(yīng)率設(shè)定為100 %，固化反應(yīng)結(jié)束和反應(yīng)率時間變化如圖8 所示。由圖可知，在照射紫外線后，反應(yīng)率在不足1 秒內(nèi)超過50 %，在大約5 秒內(nèi)達到80 %，之后緩慢進行反應(yīng)?？焖賿呙柢浖邆浒朔磻?yīng)率計算在內(nèi)的分析功能

總結(jié) ：本文為您介紹了紫外線固化樹脂的聚合反應(yīng)追蹤過程。由此可知，F(xiàn)TIR 作為追蹤高分子短時間內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及其變化的測定儀器，啟用其快速掃描功能，能夠獲得高精度的分析結(jié)果