2.6常见聚合物的红外光谱专题培训课件.ppt

1.直接查对谱图(1)Hummel&Scholl,InfraredAnalysisofPolymers,ResinsandAdditives,AnAtlas,⑵Afremow&IsaKson,InfraredSpectroscopy:ItsUseintheCoatingIndustry⑶Colthup,Daly&Wiberley,IntroductiontoInfraredandRamanSpectroscopy⑷Sadtler,单体和聚合物的红外光谱图1.否定法如果某个基团的特征频率吸收区，找不到吸收峰，我们就判断样品中部不存在该基团。对应与否定法认别光谱的特征基团频率图2未知聚合物的IR谱图（否定法）在1300cm-1波数以上，从高波数检查起，可知不存在羟基、胺基、不饱和烃、氰基、异腈酸酯基和羰基，在1000cm-1以下，仅有一对双峰（731cm-1和720cm-1），由于不存在芳香族和烯类，因此只可能是n〉4的长链-(CH2)-n的吸收，由于在1000-1300cm-1也没有吸收，因此醚键也可以排除，最后，可能确定该未知聚合物可能是聚乙烯。图3未知聚合物的IR谱图（肯定法）4．肯定法⑴在3100-3000cm-1区域的谱带是由芳环或烯类的C—H伸缩振动产生的。⑵在3000-2800cm-1区域的谱带是饱和烃化合物的吸收。⑶2000-1668cm-1区域的一系列弱谱带是对应芳环Ar-H的倍频和组频的吸收。这些谱带的位置和数目表明化合物中有单取代芳环的存在。⑷760cm-1是芳环上的5个相邻的质子Ar-H，进一步证实有单取代芳环的存在。⑸芳环的结构还可由1600，1580，1500和1450cm-1谱带证实。⑹在1500-1400cm-1区域的谱带与CH2或CH变形有关。⑺965cm-1的谱带归属与反式不饱和基团的面外弯曲振动。⑻990-910cm-1的谱带是和末端乙烯基有关，进一步证实不饱和性。⑼1640cm-1的谱带是归属与C=C伸缩振动，其强度较弱，说明不饱和双键的含量不太高。由上可知，化合物中包含单取代苯环，同时有反式双键和末端双键。样品是聚合物，因此只要用少数标准谱图进行核对，证明未知物为苯乙烯-丁二烯共聚物。图4未知聚合物的IR谱图（肯定法与否定法相结合）5．肯定法与否定法相结合在审视一张未知高聚物的样品谱图时，往往同时采用肯定法和否定法，即根据谱带，一方面肯定某些官能团的存在，一方面又排除某些结构存在的可能。 根据基团频率的肯定法分析，看出存在着甲基、亚甲基及可能存在的次甲基，以及酯基官能团。否定法发现，样品中不存在胺、芳香烃、氰基、醇、酰胺、环及亚胺等结构。查对烷烃酯类聚合物谱图，证明该材料为聚丙烯酸丁酯。1．Polyethylene
⑴低压聚乙烯为线型结构，一般含有烯类端基，在990和909cm-1出有两条弱谱带，分别归属与RCH=CH2中CH反式面外弯曲振动及CH2面外弯曲振动。
⑵线型聚乙烯结晶度较高，在图中还可看到其分裂较为明显的双峰。
⑶高压聚乙烯有较多的支链，主要是乙基和丁基侧链，在1379cm-1处有甲基的对称变形，振动谱带，同时在890和1080cm-1处也有弱谱带。2024/11/52. Polypropylene
⑴3000-2800cm-1区域
多重叠合的CH2，CH，CH3中的C—H
伸缩振动；

⑵1462cm-1附近的CH2和CH3的弯曲振动；

⑶1380cm-1附近的CH3弯曲振动。

⑷1230、1199、1131cm-1
间规PP非晶带。2024/11/53．Polystylene
⑴3103-3000cm-1区域的谱带是由芳环的C—H伸缩
振动产生的特征带。
⑵3000-2800cm-1区域的谱带是由CH2或CH上的
C-H伸缩振动。
⑶2000-1680cm-1区域是PS特有的一系列较弱谱带，它们是对应芳环Ar-H的倍频和组频的吸收。这些谱带的位置和数目表明化合物中有单取代芳环的存在。
⑷1601cm-1是苯环的骨架伸缩振动，由于一个氢被取代，原有的苯的对称性被破坏，振动时分子偶极距变化增大，所以谱带很强。
757及699cm-1处的谱带，归属与苯环的5个相邻碳上质子的面外伸缩振动，是典型的单取代苯的特征谱带。2024/11/55．肯定法与否定法相结合在审视一张4．Poly（vinylacetate）⑴ 1740cm-1的最强谱带，是羰基伸缩振动的吸收；⑵ 1240和1020cm-1的两条谱带是PVAc最特征的吸收谱带，归属与-COOH3，中的-COO-和-O-CH-的伸缩振动；⑶ 1370cm-1的谱带归属于甲基的变形振动。由于相连羰基的加强，使得它比亚甲基的变形振动谱带强得多。2024/11/55.PVC
(1)1250和1340cm-1的较强谱带，归属于C—