5.2.8 FT-IR分析
分析BAMO-r-THF共聚醚弹性体中氢键特性可揭示分子链间物理相互作用。利用配置有温控装置的Nicolet 6700 FT-IR红外光谱仪对N-100交联BAMO-r-THF共聚醚弹性体S00、TMP/TDI交联BAMO-r-THF共聚醚弹性体S02进行变温、红外光谱扫描。由于N-100为六亚甲基二异氰酸酯与水无定形加成物，分子结构含有脲基，N-100交联固化弹性体S00中除含有氨基甲酸酯结构的酯羰基外还有脲羰基基团，TMP/TDI交联BAMO-r-THF共聚醚弹性体S02中则仅含氨基甲酸酯的酯羰基结构，因此弹性体S00和S02两者羰基红外吸收峰峰形也截然不同（见图5-18）。
利用Peakfit软件，对弹性体S00、S02不同温度下的羰基红外吸收峰进行拟合，拟合结果如图5-18所示。其中，黑线是实验测试结果，其他色线是拟合结果。可以看出，不同温度下，N-100交联BAMO-r-THF共聚醚弹性体S00羰基红外吸收峰呈6个分峰，分别位于1 669 cm-1、1 710 cm-1、1 725 cm-1、1 640 cm-1、1 684 cm-1及1 695 cm-1处；TMP/TDI交联BAMO-r-THF共聚醚弹性体S02羰基红外吸收峰呈3个分峰，分别位于1 669 cm-1、1 710 cm-1、1 725 cm-1处。其中，1 640 cm-1、1 684 cm-1、1 695 cm-1处吸收峰分别对应于双氢键缔合脲羰基、单氢键缔合脲羰基和游离脲羰基（Free urea C == O）的伸缩振动，1 669 cm-1、1 710 cm-1、1 725 cm-1处分别属于双氢键缔合酯羰基、单氢键缔合酯羰基和游离酯羰基的伸缩振动。在较窄波数范围内，将官能团吸光系数看作定值，基于朗伯-比尔定律，分峰面积比即等于各类型羰基摩尔比。
图5-18 BAMO-r-THF弹性体S00和S02在不同温度下的羰基拟合曲线（附彩插）
图5-18 BAMO-r-THF弹性体S00和S02在不同温度下的羰基拟合曲线（续）（附彩插）
依据图5-18拟合结果，表5-11给出了BAMO-r-THF弹性体S00和S02在不同温度下的羰基摩尔丰度。可以看出，随着温度升高，N-100交联弹性体S00中双氢键缔合脲羰基、单氢键缔合脲羰基和游离脲羰基的含量变化很小；而双氢键缔合酯羰基的丰度则逐渐减少，游离酯羰基的丰度逐渐增加。对于TMP/TDI交联弹性体S02，随着温度升高，双氢键缔合酯羰基含量逐渐减少，游离酯羰基含量逐渐增加。
表5-11 BAMO-r-THF弹性体S00和S02在不同温度下的分峰拟合结果
依据式（5-2）对弹性体S00、S02结构中氢键/羰基摩尔比进行了计算，表5-12是不同温度下弹性体S00和S02基体中氢键/羰基摩尔比计算结果。可以看出，相同温度下，弹性体S00结构中氢键/羰基摩尔比高于弹性体S02。弹性体S00中具有更高的氢键缔合度。
表5-12 BAMO-r-THF弹性体S00和S02在不同温度下的氢键化氨基与羰基摩尔比
与弹性体S02不同的是，弹性体S00中脲羰基氢键在20 ℃、40 ℃、60 ℃时，其占比分别为58%、60%、62%，含量随温度升高而增加，表明弹性体S00中分子链段被交联点间的脲羰基氢键紧紧束缚，不易产生分子链间滑移，物理交联作用强。因此，弹性体S00具有较低的T2值，较高的拉伸模量。弹性体S02分子链间酯羰基氢键键能低，物理作用弱，分子链段易滑动；因此链段T2值大，弹性体拉伸模量低、断裂延伸率较高。