聚氨酯脲(PUU)固化过程中形态及力学性能的变化

用透射电镜TEM和“原位”FTIR技术研究了预聚物法聚氨酯脲（PUU）本体聚合反应过程中材料内部的形态变化。FTIR的光谱数据表明：随着反应时间的增加，氢键化的NH基团的谱带吸收愈来愈强且逐渐向低波数移动；反应初期，游离氨基甲酸酯羰基的吸收几乎不变，在高转化率逐渐变小，反应末期变化甚微；随着反应时间的增加，脲羰基谱带的振动位置逐渐向低波数移动，有序氢键化脲羰基谱带的吸收越来越强，归属了聚合反应过程中出现的羰基变带。透射电镜的照片从另一角度证实，随着脲键氢键化程度的增强，相分离程度增强。     

FTIR研究热处理对RIM PUU的形态及力学性能的影响

将PUU(聚氨酯脲)样品薄膜放入FTIR恒温池内进行原位扫描。FTIR红外谱图的结果表明,在一定温度下,随着热处理时间的延长,氢键化的脲键的吸收逐渐增加,达到一定时间后,吸收变化甚微。在热处理过程中,有序氢键化脲键基团吸收的变化率(反映微相分离动力学)随着温度的提高而增加。PUU材料在热处理之前,羰基振动区内游离的氨酯键、无序氢键化的氨酯键、有序氢键化氨酯键、无序的氢键化脲键和有序的氢键化脲键等多种羰基并存,热处理后仅存游离的氨酯键、氢键化的氨酯键及有序的脲键3种吸收谱带。在100℃下,热处理时间(超过8h)越长,力学性能越差。而在相同的热处理时间(8h)内,热处理温度在100℃,PUU弹性体具有较好的综合力学性能。     

FTIR法研究3,5-二甲硫基-2,4-/2,6-二氨基甲苯二胺扩链剂的扩链动力学

采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)“原位”跟踪了聚氨酯脲的固化过程,实验结果表明:本体聚合反应中,反应初期转化率、反应规律表现为良好的二级动力学关系,给出了反应初期的动力学常数。反应后期高转化率时,反应规律受温度影响较大。温度较低时,反应受扩散控制影响,NCO和NH_2反应的二级反应动力学速率常数逐渐变小;温度较高时,反应速率常数变大。按照反应初期的动力学数据拟合出DMTDA的固化活化能为26.4kJ·mol~(-1),加入催化剂有机锡DBTDL后,反应体系的固化活化能(26.5kJ·mol~(-1))保持恒定,改变DBTDL的浓度,转化率随反应时间变化的动力学曲线保持不变,因此DBTDL对NCO与NH_2的反应无催化作用。否定了脲键自催化的理论,提出了可能的反应机理。     

梯度固化聚氨酯脲中氢键的红外光谱分析

聚氨酯脲弹性体中的氢键可以反映其内部的微相分离状态,并对材料的宏观性能有着比较重要的影响。 通过梯度固化的方法制得了微相分离程度沿厚度方向梯度渐变的聚氨酯脲弹性体。 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了梯度聚氨酯脲弹性体中的氢键,分析了羰基、亚氨基以及醚氧键的氢键,对弹性体的微相分离程度进行了表征。 结果表明,羰基区的氢键化程度随固化温度的升高而升高,表明微相分离程度的逐渐升高。 醚氧键氢键化程度随固化温度改变有差异,亚氨基的氢键化程度在交联较低的试样中随固化温度的升高而升高,在交联程度较高的试样中则相反。 脲羰基形成的三维氢键的强度比醚氧键形成的氢键强。 氢键化醚氧键的振动吸收大约位于1 076 cm-1。     

温度对交联聚氨酯脲弹性体结构与性能的影响

采用“原位”变温ＦＴＩＲ研究了温度对交联聚氨酯脲结构的影响。结果表明：随着温度的升高,氢键化的ＮＨ振动的谱带面积逐渐变小、游离的ＮＨ振动的谱带面积逐渐增加;氢键化的ＮＨ基团的振动吸收位置由低波数逐渐移向高波数,游离的ＮＨ振动的吸收位置保护不变;所有羰基的振动吸收位置均向高波数移动;酰胺Ⅱ谱带及萃环中的大π键的变形振动则移向低波数。聚氨酯脲弹性体的力学性能决定于其;软段区的形态结构。     

有机锡对聚氨酯脲弹性体固化过程的形态及力学性能的影响

采用“原位”傅里叶变换红外技术,研究了半预聚物法聚氨酯脲（ＰＵＵ）本体聚合反应过程中的形态变化。通过对羰基区振动谱带变化的定量研究。详细讨论了催化剂二月桂酸二丁基锡在聚合反应过程中,对聚氨酯酯脲形态结构及力学性能的影响。结果表明：随着有机锡浓度的增大,硬段区氢键化脲键的有序性降低,当－ＮＣＯ／－ＯＨ反应的速率常数和－ＮＣＯ／－ＮＨ２反应的速率常数相近时,材料的力学性能较好。     

辣椒红素分子体外氧化防御反应UV-Vis及FTIR光谱特征分析

采用紫外-可见光谱(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)法分析辣椒红素在外源活性氧·O-₂,H₂O₂和·OH以及在POD,CAT和LOX防御体系中的结构变化特征。结果表明,外源活性氧处理后辣椒红素最大紫外-可见光吸收峰均出现蓝移现象,其中·O-₂和·OH处理后产物FTIR谱峰数减少,峰强变弱,峰形变宽;与色素分子中的羰基和环外烯基发生氧化反应生成烷基和羟基,·OH对色素分子CC具有加成作用;H₂O₂处理后色素特征峰和强势峰均向低波数位移,产物中含环氧醚基团;在H₂O₂+CAT/POD防御体系中辣椒红素UV-Vis和FTIR光谱特征无明显变化;在亚油酸+LOX体系中色素分子结构发生断裂,产物不含羰基。可见活性氧处理及在LOX底物体系中,辣椒红素分子反应前后UV-Vis和FTIR等光谱特征发生明显变化,色素分子中长烯链断裂,大共轭体系缩短或被破坏,分子中的共轭双键和羰基等发色基团改变,最终生成醇类或醚类等小分子无色物质;而防御酶CAT和POD能减少活性氧对辣椒红素分子的破坏作用。研究结果丰富完善了辣椒色素理论,同时为其开发利用提供了有价值的技术参考依据。     

除草剂苄嘧磺隆在针铁矿表面吸附的红外光谱研究

文章用FTIR光谱,探讨了热带、亚热带地区水稻土中普遍存在的针铁矿对近年来广泛使用于水稻田的磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆的吸附机理。结果表明:(1)在针铁矿对苄嘧磺隆的吸附过程中,游离羟基(A型)及C型羟基均没有明显作用。(2)针铁矿表面的水合羟基峰在吸附前后的图谱中由3158移到3129cm~(-1),缔合程度增高,表明在该吸附过程中针铁矿表面的水合羟基峰起主要作用。(3)在吸附后的针铁矿图谱中出现了波数增高了的苄嘧磺隆的羰基及磺酰基弱峰。其波数分别由1712和1161cm~(-1)增至1789和1164cm~(-1),由此判断,苄嘧磺隆被针铁矿表面吸附是由该农药分子中的羰基和磺酰基起主要作用。(4)由以上结果推断:苄嘧磺隆在针铁矿表面的吸附是苄嘧磺隆分子中的羰基和磺酰基与针铁矿表面的水合羟基形成了电荷-偶极键以氢键结合的吸附。     

红外光谱法研究聚醚型聚脲氨酯内的氢键

本文用红外光谱法较系统地研究了聚醚型聚脲氨酯内的氢键及其性质,表明材料内的NH基团是几乎完全氢键化的。在这些氢键中,NH作为质子的给予体;质子的接受体包括醚氧原子、氨基甲酸酯羰基和脲羰基。氢键对温度十分敏感,随温度上升而逐渐解离,且此解离存在着平衡。从平衡解离温度可知不同类型的氢键的相对稳定性不同。     

红外光谱研究Fenton试剂对多壁碳纳米管表面的影响

碳纳米管经焙烧和稀硝酸纯化处理后,在不同实验条件下采用Fenton试剂对多壁碳纳米管进行化学改性,红外光谱(FTIR)结果表明,Fenton试剂化学处理后能够在碳纳米管表面引入羟基和羰基,且羰基峰的吸收强度随着反应时间的增加而增加;碳纳米管的化学处理条件即过氧化氢与亚铁离子物质的量之比、pH值和反应时间等因素能够影响碳纳米管的改性效果;过氧化氢与亚铁离子物质的量之比控制在10左右,pH保持在3,反应10h即能在碳纳米管表面产生较多的羰基.此外,根据Fenton试剂产生羟基自由基的机理和碳纳米管改性前后的FTIR变化,初步分析了Fenton试剂与碳纳米管作用的可能机理.机理分析表明,羟基和羰基的产生是由亲电性的HO·对碳纳米管上的不饱和键进行加成氧化引起的.