6.1.8 FT-IR分析
分析聚氨酯交联BAMO-r-THF共聚醚弹性体中氢键特性,可进一步揭示其网链间相互作用。采用配备有全反射(ATR)附件的Nicolet FTIR-6700型红外光谱仪对弹性体进行红外光谱测试,分辨率为2 cm-1,扫描次数为32次。使用OMNIC软件对1 770~1 635 cm-1范围内羰基吸收峰进行基线校正,使用XPSpeak软件对吸收峰进行分峰拟合处理。
图6-9是弹性体S1~S5在1 770~1 635 cm-1处羰基红外伸缩振动吸收峰及其拟合曲线。由于羰基与氨基中的活泼氢存在双氢键缔合(有序氢键)和单氢键缔合(无序氢键)两种情况,采用OMNIC软件对羰基分峰,分别在1 734 cm-1、1 710 cm-1及1 675 cm-1处出现游离羰基、单氢键缔合羰基和双氢键缔合羰基的红外吸收峰[7,8]。
图6-9 弹性体S1~S5羰基实验测试及分峰拟合图(附彩插)
基于羰基在1 770~1 635 cm-1区间内摩尔吸光系数不变,根据朗伯-比尔定律,分峰面积比即可视为各类型羰基摩尔比[9]。利用BAMO-r-THF共聚醚弹性体S1~S5羰基红外吸收峰面积计算各类型羰基摩尔比结果如表6-4所示。可以看出,随弹性体配方中交联剂TMP含量下降,弹性体S1~S5中游离羰基摩尔含量由29.1%逐渐减至26.1%,表明减少交联剂TMP含量,化学交联点对网链链段运动受限作用减弱,交联点间网链平均分子量增大,弹性体中的羰基更易与氨基进行缔合,形成氢键。因此,BAMO-r-THF共聚醚弹性体中游离羰基含量随交联剂含量降低而逐渐减小,缔合羰基含量逐渐上升。缔合羰基含量增加,增强了弹性体网链间的相互作用,提高了物理交联程度;因此,弹性体硬段表观氢质子含量随交联剂含量下降、扩链剂含量增加而增加(见图6-8)。
表6-4 羰基伸缩振动吸收峰分峰拟合结果