6.3.5 FT-IR分析
采用配置全反射（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3 600～3 100 cm-1间氨基振动吸收峰、1 770～1 635 cm-1处羰基振动吸收峰进行基线校正，使用XPSpeak软件对吸收峰进行分峰处理。
1.N—H伸缩振动
图6-22是BAMO-r-THF共聚醚弹性体S9～S12在3 600～3 100 cm-1处N—H伸缩振动吸收峰及其拟合曲线，其分峰结果分别在3 410 cm-1、3 330 cm-1和3 270 cm-1处出现游离氨基、羰基氢键缔合氨基及醚氧基氢键缔合氨基的吸收峰。
基于氨基在其吸光区间内摩尔吸光系数变化不大，分峰面积比即为各类型氨基摩尔比。依据分峰面积所得各类型氨基摩尔比如表6-14所示。可以看出，弹性体中游离氨基含量变化趋势为S12＞S9＞S10＞S11，与醚氧基形成氢键的氨基摩尔含量变化趋势为S12＞S9＞S10＞S11。与醚氧基形成氢键的氨基摩尔含量越高，弹性体相混合趋势越高。由于弹性体拥有相同的化学交联密度，唯一区别在于弹性体中扩链剂的支化结构。乙二醇扩链剂分子中引入甲基，更容易使氨基与羰基形成氢键，提高弹性体中硬段结构间的相互作用；在扩链剂分子中引入乙基，由于空间位阻效应，难以形成氢键，游离氨基含量较高，分子链间作用较弱，拉伸模量较低。
图6-22 BAMO-r-THF共聚醚弹性体N—H分峰（附彩插）
（a）S9的N—H分峰；（b）S10的N—H分峰；（c）S11的N—H分峰；（d）S12的N—H分峰
表6-14 N—H伸缩振动吸收峰的分峰数据
2.C==O伸缩振动
图6-23是BAMO-r-THF弹性体S9～S12在1 770～1 635 cm-1处羰基伸缩振动吸收峰及其拟合曲线。其中，1 734 cm-1、1 710 cm-1及1 675 cm-1处吸收峰分别对应于游离羰基、单氢键缔合羰基和双氢键缔合羰基的红外吸收峰。
图6-23 BAMO-r-THF弹性体S9～S12的C == O分峰（附彩插）
基于羰基在该吸光区间内摩尔吸光系数变化不大，分峰面积比即为各类型羰基摩尔比。表6-15为BAMO-r-THF弹性体S9～S12羰基振动吸收峰分峰及计算结果。可以看出，弹性体中游离羰基摩尔含量变化趋势为S12＞S9＞S10＞S11，游离羰基含量越低，弹性体链间相互作用越强，物理交联程度上升。因此，可以推断，乙二醇扩链剂分子中引入甲基有利于形成更多氢键缔合羰基结构，而乙基基团由于空间位阻作用则不利于缔合氢键形成。较强的分子链间相互作用，有助于提高弹性体拉伸模量，因此弹性体S9～S12的拉伸模量变化趋势为S11＞S10＞S9＞S12。从表6-15中还可看出，对称的扩链剂结构有利于形成双氢键缔合羰基结构。
表6-15 C==O伸缩振动吸收峰分峰结果
热固性聚氨酯交联弹性体材料中，引入扩链剂不仅可改变弹性体化学交联网络，同时还对弹性体网链间的氢键物理作用具有重要影响。借助扩链剂种类和结构对弹性体网链间物理氢键作用的不同影响，也是调节聚氨酯热固性弹性体力学性能的重要途径。