常见高分子红外光谱谱图解析

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5.丁二烯苯乙烯共聚物
H2 C
C H
H
H2
C
C
CH
3067、3023 cm－1 2915 cm－1 2842 cm－1 1639 cm－1
1600、1492 cm－1 1442 cm－1 966 cm－1 911 cm－1
757、699 cm－1
（苯环）=CH 伸缩振动 －CH2－ 不对称伸缩振动 －CH2－ 对称伸缩振动
对称伸缩
不对称伸缩
弯曲
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弯曲型 XY2：
不对称伸缩
对称伸缩
面内弯曲（剪式）
面内摇摆 平面型 XY3：
面外摇摆
卷曲
对称伸缩
不对称伸缩
面内弯曲
面外弯曲 角锥型 XY3：
对称弯曲
不对称弯曲
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面内摇摆
4）聚合物红外光谱的特点 1、组成吸收带 2、构象吸收带 3、立构规整性吸收带 4、构象规整性吸收带 5、结晶吸收带
别反映了聚乙烯结构与线性—CH2—链之间的差别，主要表现在1000-870㎝-1之间的不饱和基
团吸收不同，甲基浓度不同以及在800-700㎝-1之间支化吸收带不同。
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低压聚乙烯（热压薄膜）
中压聚乙烯（热压薄膜）
高压聚乙烯（热压薄膜）
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低压 中压 高压 2.聚丙烯
无规聚丙烯
888cm－1 990cm－1 909cm－1 970cm－1 990cm－1 909cm－1 888cm－1
-CH=CH2 伸缩振动 -CH=CH2 伸缩振动 －CH2－ 不对称伸缩振动 －CH2－ 对称伸缩振动
C=C 伸缩振动 －CH2－ 弯曲振动 （1，2-）-CH=CH2 面外变形 （反式1，4）－CH=CH- 面外变形 （1，2-）-CH=CH2 面外变形 －（CH2）2－ 面外变形
用于橡胶的顺式 1，4-丁二烯的光谱中，730 cm－1 的宽强吸收很特征，但反式 1，4-和 1， 2-结构的吸收虽弱但仍很明显。
2 聚合物的红外谱图 1）聚乙烯
2919cm-1
－CH2－ 不对称伸缩振动
2851 cm-1
－CH2－ 对称伸缩振动
1467 cm-1
－CH2－ 弯曲振动
725 cm-1
－（CH2）n－（n≥4） 面内摇摆振动
各种类型的聚乙烯红外光谱非常相似。在结晶聚乙烯中，720 cm-1的吸收峰常分裂为双峰。
要用红外光谱区别不同类型的聚乙烯，需要用较厚的薄膜测绘红外光谱。这些光谱之间的差
常见高分子红外光谱谱图解析
1. 红外光谱的基本原理
1）红外光谱的产生
能量变化
2 1 h hc
h
1
对于线性谐振子
2c
2）偶极矩的变化
3）分子的振动模式 多原子分子振动 伸缩振动
变形振动
. 不同类型分子的振动
线型 XY2：
对称伸缩 不对称伸缩 AX2：剪式面外摇摆、面外扭摆、面内摇摆 AX3：对称变形、反对称变形
顺式 1，4-聚异戊二烯
H3C C
H2C C
CH2
H
反式 1，4840 cm－1
H2 H CC
C CH3
CH2 3，4889 cm－1
3034 2960 cm－1 2927 cm－1 2853 cm－1
-CH=CH2 伸缩振动 -CH=CH2 伸缩振动 －CH2－ 不对称伸缩振动 －CH2－ 对称伸缩振动
C=C 伸缩振动 －CH2－ 弯曲振动 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形
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顺式 1，4-聚丁二烯
3072 cm－1 3005 cm－1 2915 cm－1 2843 cm－1 1639 cm－1 1435 cm－1 992 cm－1 965 cm－1 910 cm－1 727 cm－1
3.聚异丁烯
CH3
H2
CC
n
CH3
2975 cm－1
－CH3 不对称伸缩振动
2950 cm－1
－CH2－ 不对称伸缩振动
2894 cm－1
－CH3 对称伸缩振动
1471 cm－1
－CH2－ 弯曲振动
1388、1365 cm－1
>C-(CH3)2 对称变形振动
1229 cm－1
骨架振动
聚异丁烯的光谱是很简单的，异丙基结构为其主要特征。
－CH3 不对称伸缩振动 －CH2－ 不对称伸缩振动
－CH3 对称伸缩振动 －CH2－ 对称伸缩振动
－CH2－ 弯曲振动 －CH3 对称变形振动 －CH3 面外摇摆振动 －CH3 面内摇摆振动
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等规聚丙烯
等规聚丙烯的红外光谱中，在 1250-830 cm－1 区域出现一系列尖锐的中等强度吸收带 （1165、998、895、840 cm－1）。这些吸收与聚合物的化学结构和晶型无关，只与其分子链 的螺旋状排列有关。
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4.聚丁二烯
丁二烯聚合可以生成多种结构不同的异构体。
Fra Baidu bibliotek
H2 H CC
CH2 H2C CC
HC CH2
1，2990、910 cm－1
H
H
顺式 1，4-
775、741、690 cm－1
1，2-聚丁二烯
CH2
H
CC
H
H2C
反式 1，4-
970 cm－1
3072 cm－1 3005 cm－1 2915 cm－1 2840 cm－1 1640 cm－1 1417 cm－1 991 cm－1 905 cm－1
C=C 伸缩振动 苯环-CH=CH－CH2－ 弯曲振动 （反式1，4）－CH=CH- 面外变形 （1，2-）-CH=CH2 面外变形 单取代苯环 ＝CH 面外变形
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6.丁二烯丙烯腈共聚物
2923 cm－1 2848 cm－1
2236 cm－1
1639 cm－1 1440 cm－1 968 cm－1 917 cm－1
>C＝CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 反式-CH=CH- 面外变形 -CH=CH2 面外变形 -CH=CH2 面外变形 >C＝CH2 面外变形
2953 cm－1 2917 cm－1 2873 cm－1 2845 cm－1 1459 cm－1 1377 cm－1 1156 cm－1 971 cm－1
－CH2－ 不对称伸缩振动 －CH2－ 对称伸缩振动
C N 伸缩振动
C=C 伸缩振动 －CH2－ 弯曲振动 （反式1，4）－CH=CH- 面外变形 （1，2-）-CH=CH2 面外变形
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7.聚异戊二烯
三种可合成异构体
H3C C
H C
CH2 H2C
顺式 1，4-（天然橡胶） 833 cm－1