聚氨酯常用红外(FTIR)知识

完全不一样

傅里叶变换红外光谱（FTIR）在聚氨酯纤维中应用

(FT-IR spectroscopy studies on the polyurethane fiber)

FTIR光谱是通过官能团的红外特征吸收频率范围来表征聚合物的结构组成的合成PU的单体通常在3种以上，加上新品种的不断开发，PU分子结构中的官能团比一般的聚合物复杂得多，除含有一NH—COO这一特征基团外，还会同时存在酯基、醚基、烃基、芳香基、脲基、酰氨基等基团。

第一 各种聚氨酯纤维原料的红外谱图 1) PTMG

聚醚多元醇的分子结构的特点是含有羟基（O-H）和醚键（C-O-C），现以图聚醚多元醇的红外光谱为例来进行分析。

聚醚多元醇中的经基可在三个区域出现吸收：

1）在3400-3500cm-1处的O-H伸缩振动吸收峰此吸收峰的强弱决定于经值的高低, 即单位重量化合物中经基含量的多少, 经值高则吸收峰强度大反之, 则强度小。人们可以应用此关系来定量测定化合物的羟值（确保无NH键的存在，以为N-H的吸收振动峰也在此处会彼此影响），若此峰在3600或者以上表明羟基处于游离态。

2）在1000-2000范围内羟基与碳原子相连接C-O伸缩振动引起的，对于伯醇吸收峰一般出现在1010-1070cm-1；仲醇出现在1100-1120cm 叔醇出现在1140-1150

3) 1300-1500和650-680区域是（O-H）的面内弯曲振动和面外弯曲振动所引起的吸收峰,同时（C-H）变形振动也在此区域，难以辩难。

醚键区域：在聚醚多元醇分子的主链上此基团重复个数较多, 并且吸收系数大, 所以引起的吸收峰强度很强。其吸收峰一般在1060-1250归因于C-O-C的不规则伸缩振动吸收峰。

在聚醚多元醇的红外光谱图中, 在2860-2900cm-1附近的CH3中的C-H不对称伸缩振动，对称伸缩振动或者CH2中的C-H不对称伸缩振动，对称伸缩振动。附近的CH3中的C-H；在1300-1460区域有明显的表征CH2变形振动。

2） MDI

异氰酸醋化合物分子中最特征的基团是异氰酸醋基（NCO）此基团的红外特征吸收频率出现在三个区：

1）2260-2280处的吸收峰归属于NCO的不对称伸缩振动峰的吸收 强度很大, 它是鉴定NCO基最有效的特征峰。

2）1375-1395处的吸收峰归属于NCO对称伸缩振动，其强度比较弱，还长于CH峰混在一起，常无法辨认，所以其对于鉴定NCO的意义不大。 3）600-650处和590-600处事NCO基面的外弯曲和内弯曲振动吸收峰。

对于苯环及其衍生物的吸收峰常出现在：3000；1610；1570等附近；650-900；1000-1125；1800-2000和CH基团2900附近等。

第二 聚氨酯红外谱图

有关PU原材料和产品中主要的IR特征谱带及其归属如表1所示。

表1 常见聚氨酯中官能团及其红外谱图的归属

Absorbance band assignment for the model of polyurethane

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