傅立叶转换红外光谱FTIR仪器在橡胶工业中的应用
如果一种共混物中天然和合成丁二烯的含量为20%，氯丁二烯含量为80%，那么也不能用这种方法来鉴定，只有在少量组分含量达到或者超过30%的时候才可以用这种方法鉴定。同样地，一种共混物中如果丁苯橡胶含量为80％，高度反式聚丁二烯橡胶含量为20%，用这种方法也会存在困难。除非少量组分含量达到或超过30%。如果在共混物中乙丙橡胶的含量介于20%到40%之间，那么这种方法也是行不通的。
O′Keefe 报道了一种很好的采集光谱信号的方法，可以用来鉴定橡胶。Frisone和他的合作者们报道了他们联合实验室的研究成果，使用了多种技术来定量，定性地分析高分子共混物，其中就包括傅立叶转换红外光谱。Ghebremeskel及其合作者用红外光谱来表征SBR（丁苯橡胶），NBR（腈基丁二烯橡胶）还有PVC（聚氯乙烯）二元/三元共混物。Bhatt及其合作者报道了NR（天然橡胶）/SBR（丁苯橡胶）和NR（天然橡胶）/BR（聚丁二烯橡胶）共混物中聚合物比例的相关研究，使用的测试手段为热重分析和FTIR。运用差式扫描量热法和温度依赖的FTIR法，研究不同乙烯基含量IR（聚异戊二烯橡胶）和BR（聚丁二烯橡胶）共混物的相容性。
◆ 橡胶工业中各种化学品的鉴定/表征
FTIR为生产者与消费者之间的协议提供了基础。测试样品和参考样品的红外光谱如果能够重合的话，证明两者是同样的物质。如果红外光谱不重合，每一个吸收带的位置，形状和相对吸光率都会有一个比较。如果是同一种材料的话，这些条件都会吻合。美国材料协会2702号标准描述了橡胶化学品取样技术的详细细节。一些橡胶化学品的红外光谱图见图1与图2。图1和图2分别为控制的和实验的6PPD（1，3 二甲基丁基侧-亚苯基二胺，用作橡胶工业当中的抗降解剂）。虽然分别提供了比较清晰的光谱，但是FTIR2000系统的软件里面有个选项，可以直接覆盖或者添加谱图来进行比较。
图1、从文献中得到的常见6PPD光谱
图2、从实验室中得到的6PPD光谱
本文作者使用FTIR表征了橡胶混合物中油的类型。用不同的溶剂，将丙酮萃取物做柱层析，可以将组分分离。将在甲苯中分离出来的组分做红外测试。将得到的红外的图谱和文献中的标准图谱（相同实验条件）作比较。图3是增塑剂双丁基邻苯二甲酸酯，图4是丁腈橡胶（典型的油封）混合物在甲苯中得到的分离组分的红外光谱图。对比两幅红外光谱图，可以得出结论：实验样品就是邻苯二甲酸酯类型的增塑剂。
图3、双丁基邻苯二甲酸酯文献报道的光谱
图4、丁腈胶混合物在甲苯中的红外光谱
曾经有人报道过用FTIR和核磁共振来研究交联反应，反应物为氯磺化聚乙烯和环氧化的天然橡胶。Thomas和他的合作者研究了天然橡胶环氧化的机理，同样使用的分析手段为FTIR以及核磁共振光谱。最近还有文章报道了用FTIR来研究溴化聚（异丁烯合-4-甲基苯乙烯）的固化反应，而且用这种方法，发现了可用于固化反应的多种不同锌盐。也有人用FTIR来确定胶乳膜中硫化加速剂的剩余量。FTIR还被用来研究各种反应机理。Sung Joon Oh用FTIR研究了聚丁二烯和双丙烯酸锌盐的过氧化固化反应机理。FTIR还被用来研究不同温度下的反式-1，4-聚丁二烯的热自动氧化。
◆ FTIR在其他混杂方面的应用
Gui-Yang Li使用FTIR来描述在苯/环己胺/聚丁二烯橡胶体系中聚合物的溶胀和溶剂相分离现象。在未填充和填充了二氧化硅的聚丁二烯橡胶里裂缝表面的分子结构，也可以用FTIR来研究。相同类型分析的报道也见于Kralevich等人的工作，研究的材料是二氧化硅填充的天然橡胶混合物。还有人将FTIR用于层状丁苯橡胶纳米复合材料的研究。Pcck等人报道了用光-声FTIR来检测橡胶表面分散物质的研究。
结论
与其他技术相比较，FTIR的主要优点有：仪器操作方便，运行机器比较经济可行，能够易于解释的数据结构，很高的分辨率，快速省时以及样品制备方便。尽管如此，作为一种相对的方法，在定量分析的工作中还是需要绝对测量方法来配合使用。在定性分析中，如果有数据可行的话，这种技术可以很好地用来鉴定材料。橡胶技术专家经常用它作为解决问题的工具。至今，在橡胶领域，FTIR的适当应用仍然需要更多的关注。相信这项技术会有更广泛的应用。(end)
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