当下红外光谱在高分子材料研究中的应用

袁昆山 赵军婷 谢巍巍

摘 要：本研究简单介绍了红外光谱法近十几年的研究进展，根据近几年的研究现状及在制样方法和在高分子材料领域的应用情况进行论述，并指出此方法的优点。着重分析红外光谱法在高分子材料领域中的应用，并根据我国国情進行分析，对未来的发展情况作了展望。

关键词：红外光谱;高分子材料;应用

Abstract：In this paper，the research progress of infrared spectroscopy in recent ten years is briefly introduced，and the advantages of this method are pointed out according to the research status in recent years and its application in the field of polymer materials.The application of infrared spectroscopy in the field of polymer materials is emphatically analyzed，and the future development is prospected according to the situation of our country.

Keywords：Infrared spectrum; Polymer materials; Application

红外光谱法[1]作为分析测试高分子材料研究中的一个重要的方法，在国内外相关研究中一直作为重点内容被不断地革新和探索[2]。红外光谱法虽然在操作上方法非常简单，在技术上已经十分成熟，但是想要更好更高质量的将其应用到化工、生物、医药和环境等领域中[3]，依然需要国内外专家的不断的研究和探索。目前，红外光谱法依然是能比较直观高效、准确地表征出物质的结构及其变化的方法，在我国化工产品中占据着主要的组成部分[4];更有很多研究者将其进行研究并应用到临床、环境保护和生物制药等领域，近年来，并逐渐与人民的日常生活相关联。自我国为了大力发展科技之后[5]，各行各业几乎都处于全力发展科技技术的状态，高分子材料的相关研究也一直在不断地革新，这与高分子材料在当今社会包括军事、航空、医疗等行业的重要性有关[6]。本研究首先介绍了红外光谱法近十几年的研究进展，根据近几年的研究现状及在制样方法和在高分子材料领域的应用情况进行论述，并指出此方法的优点。着重分析红外光谱法在高分子材料领域中的应用，并根据我国国情进行分析，对未来的发展情况作了展望。现汇报如下。

1 红外光谱法的研究进展

自1900年至1910年期间，W.W.Coblentz使用红外光有效的测量了有机物液体的吸收光谱建立起了红外光谱以后，此后，这种测试方法在我国各个领域得到了迅速的发展。1971年在德国标准化学会[7]上进行了塑料的检验，并使用红外光谱法测定氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量，取得显著的成效。1980年我国专家林复[8]使用红外光谱法研究灌注环氧绝缘的热老化过程，为我国绝缘材料的研究奠定了理论基础。2000年我国蔡锡兰[9]使用红外光谱技术用于混合纤维鉴定的研究，将我国红外光谱法的使用推上了新的发展之路。

红外光谱之所以在国内外能够得到很好的使用，主要由于它存在以下几点优点：第一，无需制样，无需改变样品的形状，不会污染样品;第二，不要求样品具有足够大的透明度或表面光洁度;第三，无需破坏样品，不会对样品的外观和性能造成任何损坏;第四，可直接将样品放在样品支架上进行测定;第五，可以同时测定多种组分。

2高分子材料制样方法

2.1 薄膜法

经过研究数据显示，有些厚度适中的透明薄膜可以直接用于红外光谱测定，而厚度稍厚的只需轻轻拉伸使之变薄后就可以使用了。热塑性高分子材料在一定温度下可以经热压制成薄膜使用。

2.2 KBr压片法

KBr压片法是一种常用的方法，它适用于固体粉末样品。如果高分子样品不是粉末状，那么就将研细后的高聚物样品和KBr粉末混研。

2.3 切片法

切片法用于不能采用溶解、熔融或加压等手段改变物理状态时的高聚物样品的制备。

3 红外光谱法在高分子材料研究中的应用

红外光谱虽然在国内各个领域都在得到迅速的发展，但是它的起步和发展仍然是以高分子材料为主。潘纯华等[10]在2000年将ATR红外光谱法在高分子材料表面成份分析上进行了推广和应用，借此研究出我国的新技术;苏晓霞等[11]在2009年将红外光谱准确的定性分析材料中的阻燃剂成分，这在一定程度上推动新型阻燃高分子材料的研究开发将起到积极作用;白云等[12]采用傅里叶变换红外光谱仪对5类高分子材料进行了鉴，充分体现了红外光谱法的测试速度快、样品无损、检测灵敏等优点。

4 展望

近年来，随着科学技术的发展，相继出现了多种分析技术，如傅里叶变换红外光谱法、光声光谱法、光热光谱法以及多维光谱法等[13]。虽然我国建国较晚，但是祖国拥有5000多年的华夏文明，在科技发展的道路上，我国从不甘于落后，也不会落后，相信经过我国先行者们的不懈努力，红外光谱法[14]将会在我国的各个领域得到推广和使用，也将会因此解决很多现在无法完成的任务。

参考文献：

[1]李永琪，洪士军，黄雯，等.偏最小二乘近红外光谱模型中潜变量个数对模型传递性能的影响[J].分析测试学报， 2020，39（10）：1231-1238.

[2] Zijlstra，Buursma，van Assendelft.Visible and Near Infrared Absorption Spectra of Human and Animal Haemoglobin determination and application，2020，22（11）：1112-1123.

[3]梁庆优，杨贤锋，等.红外光谱法表征聚己内酯结晶度的研究[J].光谱学與光谱分析，2018，38（S1）：67-68.

[4]傅莉，陈跃文，刘丰瑞，等.基于小波神经网络的红外光谱发射率计算方法[J].微波学报，2016（4）：1-5.

[5]黄庆桥.全球新冠肺炎疫情对我国科技创新的影响分析[J].上海交通大学学报（哲学社会科学版），2020，28（05）：135-144.

[6] Jaime Cesar，Karla Quintero.Organic geochemistry of kerogen from La Luna Formation，Western Venezuelan Basin，using diffuse reflectance – Fourier transform infrared spectroscopy（DRFTIR），2020，282（11）：212-223.

[7] DIN 53742-1971.塑料的检验.用红外光谱法测定氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量[S].德国：德国标准化学会，1971.

[8]林复.用红外光谱法研究灌注环氧绝缘的热老化过程[J].绝缘材料通讯，1980（03）：10.

[9]蔡锡兰.红外差谱技术用于混合纤维鉴定的研究[J].分析仪器，2000（01）：15-19.

[10]潘纯华，张卫红，陈芬，等.ATR红外光谱法在高分子材料表面成份分析上的应用[J].广州化工，2000（03）：34-36.

[11]苏晓霞，刘珩，张效礼.红外光谱法分析高分子材料中的阻燃剂成分[J].热固性树脂，2009，24（02）：44-46.

[12]白云，胡光辉，李琴梅，等.傅里叶变换红外光谱法在高分子材料研究中的应用[J].分析仪器，2018（05）：26-29.

[13]吕玉平，陈鸿雁，闻环，等.衰减全反射中红外光谱法快速测定车用汽油中共轭二烯烃和烯烃含量[J].石油化工，2016（08）：1-7.

[14]高鸿彬，刘浩，夏厚浩，等.近红外光谱法快速测定甘草饮片中甘草酸和甘草苷的含量[J].第二军医大学学报， 2020，41（08）：921-925.