红外光谱法在高分子材料研究中的应用

科技信息○职校论坛○ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ2008年第29期

红外光谱法在高分子材料分析中的应用

高炜斌

(常州工程职业技术学院材料工程技术系江苏常州213164）

【摘要】随着现代科学的发展，精密仪器的制造技术迅速提高，为开辟高分子材料近代分析方法的新领域创造了很好的条件。本文概述了近代仪器分析中的红外光谱法的特点和在高分子材料分析中的应用。

【关键词】高分子；分析；红外光谱

随着现代科学技术的迅速发展，对于新材料之一的高分子材料，

提出了更新更高的要求。高分子材料一般是指高聚物或以高聚物为主

要成分，加入各种有机或无机添加剂，再经过加工成型的材料，其中所

含高聚物的结构和性能是决定该材料结构和性能的主要因素。仅仅依

靠一般化学分析方法来研究高分子材料是很困难的，只有采用近代仪

器分析的方法才能更好的完成高聚物的分析任务。

1．聚合物红外光谱的特点

在高分子材料的剖析工作中，红外光谱法是鉴定各种聚合物和助

剂最有效的方法。红外光谱法的最主要优点是:（1）不破坏被分析样

品；（2）可以分析具有各种物理状态(气、液和固体) 和各种外观形态(弹

性的、纤维状的、薄膜、涂层状的和粉末状的) 的有机和无机化合物；

（3）红外光谱的基础(分子振动光谱学) 已较成熟，因而对化合物的红外

光谱的解释比较容易掌握；（4）国际上已出版了大量的各类化合物的

标准红外光谱图，使谱图的解析工作变为谱图的查对工作。随着电子

计算机的应用和谱图数据库的开始建立和健全，鉴定工作将更省力，

结论将更可靠。

各种化学结构不同的化合物都有它们特征的红外吸收光谱图，尤

如人的指纹一样，没有两个是完全相同的。同时，红外光谱图中的各条

吸收带(谱带) 都代表化合物中某一原子团或基团的某种振动形式。它

们的振动频率(相应于谱图上出现的吸收谱带的波数) 和原于团或基团

中的原子的质量大小和化学键的强度大小直接有关。当然它们还间接

地受邻近结构和化学环境的影响不同而有所变动。

对聚合物来说，每个分子包括的原子数目是相当大的，这似乎应

产生相当数目的简正振动，从而使聚合物光谱变得极为复杂，但是实

际情况并非如此，某些聚合物的红外光谱比其中体更为简单，这是因

为聚合物链是出许多重复单元构成的，各个重复单元又具有大致相同

的键力常数，因而其振动频率是接近的，而且由于严格的选择定律的

限制，只有一部分振动具有红外活性。对聚合物红外光谱的解释必须

考虑到所研究的聚合物的分子链结构和聚集态结构。对应不同的结构

特征产生相应的吸收带。

①组成吸收带：反映了聚合物结构单元的化学组成、单体之间的

连接方式、支化或交联、序列分布。

②构象谱带：这些谱带与高分子链中某些基团的一定构象有关，

在不同的相态中表现是不同的。

③立构规整性谱带：这些谱带是与高分子链的构型有关，因此对

同一高聚物在各种相态中都应该相同。

④构象规整性谱带：这类谱带是由高分子链内相邻基团之间相互

作用而产生的。与长的构象规整链段有关，而与个别基团无关。当高聚

物熔融时消失或轮廓变宽、强度减弱。

⑤结晶谱带：是由结晶中相邻分子链之间的相互作用形成的，与

分子链排列的三维长程有序有关。物质在不同的溶剂中，由于溶剂和溶质的相互作用不同，因此测得光谱吸收带的频率也不同。(c)粒度的影响：主要是由散射引起的。粒度越大基线越高，峰宽而强度低；随粒度变小，基线下降，强度增高，峰变窄。②内部因素由于分子结构上的原因引起的变化，主要是诱导效应、共扼效应、氢键效应、耦合效应等的影响。2．2影响谱图质量的因素①仪器参数的影响光通量、增益、扫描次数等直接影响信噪比，同时要根据不同的附件及测试要求及时进行必要的调整，以得到满意的谱图。②环境的影响光谱中的吸收带并非都是由光谱本身产生的，潮湿的空气、样品的污染、残留溶剂、由玛瑙研钵或玻璃器皿所带入的二氧化硅、溴化钾压片时吸附的水等原因均可产生附加的吸收带，故在光谱解析时应特别加以注意。③厚度的影响样品的厚度或合适的样品量是很重要的，通常要求厚度为10～50μm ，对于极性物质如聚酯要求厚度小一些，对非极性物质如聚烯烃要求厚一些。有时为了观察弱吸收带，如某些含量少的基团、端基、侧链，少量共聚组分等，应该用较厚的样品测定光谱，若用KBr 压片法用量也应作相应的调整。3. 红外光谱图的解析法3．1解析红外光谱图的三要素在有机化合物中，解析谱图三要素即谱峰位置、形状和强度，对高聚物的谱图解析也是同样适用的。谱峰位置即谱带的特征振动频率，是对官能团进行定性分析的基础，依照特征蜂的位置可确定聚合物的类型。谱带的形式包括谱带是否有分裂，可用以研究分子内是否存在缔合以及分子的对称性、旋转异构、互变异构等。谱带的强度是与分子振动时偶极矩的变化率有关，但同时又与分子的含量成正比，因此可作为定量分析的基础。依据某些特征谱带强度随时间(或温度、压力) 的变化规律可研究动力学的过程。3．2判别高聚物的类型在高聚物的红外谱图中，吸收最强的谱带往往对应其主要基团的吸收，有一定的特征性，但有时一些不很强的谱带更能特征反映高聚物的某种结构。例如聚氨酯中的酰胺基团在1550cm -1处只有一个较弱的谱带，就可用来与聚酯区别。为了查找和记忆方便，根据高聚物在1800～600cm -1区域中的最强谱带，分成下述几类：①含有羰基聚合物在羰基振动区(1800～1650cm -1) 有最强的吸收。最常见的是聚酯、聚羧酸和聚酰胺等聚合物。饱和聚烃和极性基团取代的聚烃在碳氢键的面内弯曲振动区(1500～1300cm -1) 出现强的吸收峰。

②聚醚、聚砜、聚醇等类型的聚合物最强的是C －O 的伸缩振动，

出现在1300～1000cm -1区域内。

③含有取代苯、不饱和双键以及含有硅和卤素的聚合物，除含硅

和氟的聚合物外，最强吸收峰均出现在1000～600cm -1区域。

3．3解析技术

谱图解析最简单的方法是把样品谱图直接和已知标准图对照。在

对照谱图时，应注意制样条件，因为不同的制样条件会影响谱带位置、

形状和强度。在具体解析中．可大致确定属于哪类聚合物；也可采用否

定法和肯定法来帮助判断未知谱图中存在或不存在哪些基团；也可以

把肯定法和否定法配合起来使用。有时还需要和其他方法配合起来进

行综合分析，才能得到确切的结论。（下转第280页）2. 影响频率位移和谱图质量的因素2．1影响频率位移的因素了解频率位移的因素和位移的规律对鉴定工作很有用处，例如某一含C=O的化合物在1680cm -1有吸收峰时会有两种可能性，一种可能性是酰胺中的C=O；另一种可能则是由于酮C=O与某些基团共轭而导致频率低移。若是酰胺则要找出－NH 的吸收峰来；若是共轭酮的C=O则要进一步找出与之共扼的基团来。影响频率位移的因素是多方面的，归纳起来可以分为外部因素和内部因素两方面的影响。①外部因素(a)物理状态的影响：同一个样品不同的相态(气、液、固) ，它们的光谱有很大的差别，这与分子间的相互作用力有关。(b)溶剂的影响：同一

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科技信息○职校论坛○ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ2008年第29期对发挥学校党组织的政治核心作用的几点建议

贾波

（山东胜利职业学院医疗卫生分院山东东营257000）

【摘要】充分发挥党组织在学校中的政治核心作用，是由我们党的性质和地位决定的，是吸取了学校发展中正反两方面的经验教训而得来的。但怎样才能更好地发挥它的作用呢？笔者在本文对这一问题进行了论述.

【关键词】学校党组织；政治核心作用

充分发挥党组织在学校中的政治核心作用，是由我们党的性质和的决策，不仅会使国家和学校遭受损失，使决策者与监督者间发生磨地位决定的，是吸取了学校发展中正反两方面的经验教训而得来的。擦，而且也不能体现党组织的政治核心作用。这里需要说明的是，党组但怎样才能更好地发挥它的作用呢？笔者认为应当抓好以下几个方面织参与决策，不是去包揽具体的行政事务，而是对涉及学校经营和发的工作。展的方向，党和国家的方针政策，职工较大的切身利益方面等重大问

1. 搞好党的自身建设，发挥党组织及党员的作用，是发挥题的决策的参与。参与决策的方式，可采用党组织定期审议学校的工党组织政治核心作用的基础作报告，或列席行政的有关会议，或通过联席会或管委会等形式。这里

学校党组织自身建设的内容非常丰富，它包括严格执行民主集中要特别注意，党组织参与决策要发挥自己的特长，如决策前的调查、决制，健全党内民主生活；大力加强领导班子思想作风建设，不断提高学策中的建议、决策后的反馈，真正把决策作为一个过程，用制度固定下校领导干部的马克思主义理论素养和政治思想素质；党委领导成员和来。

党员行政领导干部要密切联系群众，定期参加劳动，加强勤政、廉政建3. 坚持党管干部的原则，建立一支精干的党务干部队伍，设，自觉接受党组织和职工群众的监督。应当明确，党组织的核心作用是发挥党组织政治核心作用的组织保证

不是自封的，不是人为树立的，而是在实际工作中自然形成的。要保持江泽民同志曾尖锐地指出：“党组织还是要管干部，党是政治领导这个核心作用，同样也要靠工作、靠实践。因而，只有不断加强党的自核心，离开了组织领导、思想领导，那个核心就是空的！”由此可见，党身建设，提高队伍素质，充分发挥党委领导作用、支部的战斗堡垒作用管干部的原则还要坚持。它不仅包括坚决执行党的干部政策，如干部和党员的先锋模范作用，增强党组织的凝聚力、吸引力和战斗力，以此选拔上的“四化”方针，干部任用上的德才兼备原则等，而且包括对干来召唤、影响和带动群众，使职工紧密地团结在党组织的周围，按照党部在组织上的培养、教育、考察和监督学校党组织如果放弃了对干部的意图行事，这样，才能保证党的政治核心作用的发挥，加强党对学校的丧失其对学校思想政治领导的组织保证。因此，中央通知明确规定的领导，搞好学校的各项工作。“企业中层行政干部，由厂长提名，或党委推荐，经党政领导集体讨论

2. 参与学校重大问题的决策，在这个过程中提出意见和建后，由厂长任免”。这是几年来学校干部管理上的经验教训的总结，我议，是发挥党组织政治核心作用的关键们应当牢牢地记取并努力在实践中探索党管干部的具体形式。

党的十六大报告中指出：“企业党组织要积极参与企业重大问题另外，要完整地体现党组织的政治核心作用，还应理所当然地包的决策，充分发挥政治核心作用。加强非公有制企业党的建设，企业党括另一个方面，即党务工作干部队伍的自身建设。没有一支精干的党组织要贯彻党的方针政策，引导和监督企业遵守国家的法律法规，领务干部队伍，党组织对学校的思想、政治领导就无法实施。因此，必须导工会和共青团等群众组织，团结凝聚职工群众，维护各方的合法权按照中央的有关要求，本着精干、高效和有利于党的工作的原则，尽快益，促进企业健康发展”。要对学校的发展和经营把关，不了解学校的配齐配好专职政工干部，从而为发挥党组织的政治核心作用提供坚实现实情况不行，了解情况而不参与对重大问题的决策也不行，只有党的组织基础。科

组织参与了决策，依靠组织和集体力量，大的失误方可以避免，即使有

了错误也能及时纠正。只有党组织参与了决策，方向上的把关才能落［责任编辑：田瑞鑫］实，保证监督才有力量。否则，正确的决策难以畅通无阻地贯彻。错误

（上接第252页）4. 红外光谱在聚合物结构研究中的应用件。在这样的研究循环中，高聚物近代仪器分析方法所起的作用是越

4．1分析与鉴别高聚物来越重要了。另一方面．随着现代科学的发展，精密仪器的制造技术迅因红外操作简单，谱图的特征性强，因此是鉴别高聚物很理想的速提高，再加上计算机技术的引入，使近代分析仪器的功能和精度不方法。用红外光谱不仅可区分不同类型的高聚物，而且对某些结构相断提高，为开辟高分子材料近代分析方法的新领域创造了很好的条近的高聚物，也可以依靠指纹图谱来区分。件。科

4．2定量测定高聚物的链结构●

4．3红外光谱还可以用来研究高聚物的反应情况，及对高聚物的【参考文献】

取向进行研究等。［１］吴人洁. 现代分析技术在高聚物中的应用. 上海：上海科技出版社，1987．

5．结束语［２］薛奇. 高分子结构研究中的光谱方法. 北京：高等教育出版社，1995．

高聚物仪器分析方法，特别是各种近代仪器分析方法，分析测试［３］王正熙. 聚合物红外光谱分析和鉴定. 成都：四川大学出版社，1989．

高分子材料的组成、微观结构、微观结构和宏观性能之间的内在联系［４］沈德言. 红外光谱法在高分子研究中的应用. 北京：科学出版社，1982．以及高聚物的合成反应及在加工过程中结构的变化创造了条件。以前［５］汪昆华. 聚合物近代仪器分析. 北京：清华大学出版社，2000．

那种仅仅停留在研究合成方法［，测试其物理、化学性质，改善加工技６］朱诚身. 聚合物结构分析. 北京：科学出版社，2005．

术，开发新的应用途径的模式，已不能适应当今的要求，代之而来的新作者简介：高炜斌（1968—），男，硕士，主要从事高分子材料加工教学与研技术是：以通过合成反应与结构、结构与性能、性能与材料加工之间的究。

各种关系，得出大量的实验分析数据，从而找出其内在的基本规律，按

照事先指定的性能进行材料设计，并提出所需的合成方法与加工条［责任编辑：张新雷］280●