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橡胶鉴定红外光谱法1 范围本标准规定了用两种红外光谱法对生胶、硫化胶、未硫化胶及热塑性弹性体进行鉴定的方法。
第一种方法是透射分析法。
第二种方法是反射分析法。
使用反射分析法（衰减全反射ATR）和透射分析法（薄膜）得到的光谱比较图参见附录A。
反射分析法和透射分析法都包括了使用橡胶的热解产物进行测定，或者通过薄膜法对溶液制膜或模压制膜（只限生胶）进行红外分析。
典型的红外光谱图参见附录B。
本方法应有试验经验人员进行样品的制备和红外光谱的分析。
为获得更好的结果，按照产品说明书操作光谱仪。
本标准中不包括红外光谱仪的详细操作说明。
本方法仅适用于定性分析。
2 橡胶的种类2.1 概要两种方法都适用于生胶、硫化胶和未硫化胶。
它们均适用于以下类型的单一或二元并用橡胶（小比例聚合物含量通常为总量的10%到20%）的鉴定（除4.2外）。
M 系列丙烯酸酯类橡胶（ACM）：丙烯酸乙酯（或其它丙烯酸酯）和少量硫化促进剂单体的共聚物。
丙烯酸乙酯（或其它丙烯酸酯）和乙烯的共聚物（AEM）。
氯化聚乙烯橡胶（CM）和氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）：本方法不能区分氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯橡胶，也不能区分不同类型牌号的氯磺化聚乙烯橡胶。
乙烯-丙烯共聚物（EPM）和乙烯、丙烯与二烯烃的三聚物（EPDM）：本方法不能区分这两种聚合物。
但是可以给出乙烯/丙烯比例的一些信息。
氟橡胶（FKM）：热解物分析可能给出不同牌号氟橡胶的信息。
O系列聚环氧氯丙烷（通称氯醚橡胶）（CO）：环氧乙烷和环氧氯丙烷的共聚物（也称氯醚共聚物或氯醚橡胶）（ECO）和环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚的三聚物（GECO）。
热解物分析并不能区分不同类型牌号的氯醚橡胶。
Q系列聚二甲基硅氧烷（MQ），聚甲基苯基硅氧烷（PMQ）和聚甲基氟硅烷（FMQ）：热解物分析可以区分聚甲基苯基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷。
R系列丁二烯橡胶（BR）：热解物分析不能区分具有不同异构体比例的丁二烯橡胶。
红外光谱法是一种常用的分析方法，可以用于测定橡胶的成分。
通过红外光谱法，可以分析出橡胶的分子链组成、序列结构、构型构象等，进而表征橡胶的生胶胶种、老化性能和聚合物含量。
例如，使用傅立叶变换红外光谱仪FTIR对天然橡胶和合成聚异戊二烯橡胶进行对比分析。
在红外光谱图中，可以看到它们在1357cm-1、1454cm-1和1654cm-1等位置有特征吸收峰。
其中，1357cm-1处的强吸收峰为CH3的变形振动，1454cm-1处的吸收峰为CH2的弯曲振动，1654cm-1处为C=C的伸缩振动。
这些特征吸收峰可以用来鉴定不同种类的橡胶。
总之，红外光谱法是一种有效的分析方法，可以用于测定橡胶的成分。
红外光谱法分析聚合物结构特征一、实验目的1、了解红外线分析聚合物的原理及其应用范围；2、掌握操作红外线分析仪器的操作方法；3、测定某位置样品的红外谱图。
二、实验原理1、红外吸收光谱的基本原理任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。
分子的原子与化学键都处于不断的运动中，它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。
这些运动形式都可能吸收外界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测得纯振动光谱，故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱，简称振动光谱。
2、红外吸收气体检测的原理当某物质受到红外光照射时，该物质的分子就要吸收一部分能量并将其转换为分子的振动和转动能量，同一种波长的红外辐射吸收程度不同，如果将不同波长的红外辐射按顺序通过某物质，逐一测量其吸收程度，并记录下来，就得到该物质在测定波长范围内的吸收光谱曲线。
3、红外光谱产生的条件（1）E红外光=ΔE分子振动或υ红外光=υ分子振动（2）能级跃迁选律：振动量子数(ΔV）变化为±1时，跃迁几率最大。
从基态(V=0)到第一振动激发态(V=1)的跃迁最重要，产生的吸收频率称为基频。
（3）红外光与分子之间有偶合作用：分子振动时其偶极矩(μ)必须发生变化，即Δμ≠0。
4、红外光谱与分子结构的关系分子振动形式分两大类：伸缩振动和弯曲振动。
（1）伸缩振动：原子沿键轴方向往复运动，振动过程中键长发生变化。
又可分为对称伸缩振动（υs）和反对称伸缩振动（υas）两种形式。
（2）弯曲振动：原子垂直于化学键方向的运动。
又可以分为面内弯曲振动（d）和面外弯曲振动（g）两种形式，它们还可以细分为摇摆、卷曲等振动形式5、分子振动与红外吸收峰的关系理论上具有特定频率的每一种振动都能吸收相应频率的红外光，在光谱图对应位置上出现一个吸收峰。
实际上，因种种原因分子振动的数目与谱图中吸收峰的数目不尽相同。
一、红外光谱简介1.电磁波的全部光谱区2. 红外光谱3. 近、中、远红外光谱的作用及光谱范围4. 红外光谱的应用⑴．根据基团的特定振-转吸收线，可以利用红外光谱可以对特定有机化合物的结果进行解析Ⅰ：针对双原子情况任意两个相邻能级间的能量差如下：其中K 为化学键的力常数，与键能和键长有关；μ为双原子的折合质量 μ =m 1m 2/（m 1+m 2） 由此可见： 发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。
表 某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）举例如下：键类型 —C ≡C — > —C =C — > —C — C — 力常数 15 ~ 17 9.5 ~ 9.9 4.5 ~ 5.6 峰位 4.5μm 6.0 μm 7.0 μmⅡ：针对多原子情况伸缩振动 ：指键长沿键轴方向发生周期性变化的振动1．对称伸缩振动：键长沿键轴方向的运动同时发生μμπλνμπνk k c k h h E 13072112=====∆2．反称伸缩振动：键长沿键轴方向的运动交替发生弯曲振动（变形振动，变角振动）: 指键角发生周期性变化、而键长不变的振动1．面内弯曲振动β：弯曲振动发生在由几个原子构成的平面内1）剪式振动δ：振动中键角的变化类似剪刀的开闭2）面内摇摆ρ：基团作为一个整体在平面内摇动2．面外弯曲γ：弯曲振动垂直几个原子构成的平面1）面外摇摆ω：两个X原子同时向面下或面上的振动2）蜷曲τ：一个X原子在面上，一个X原子在面下的振动3．变形振动：1）对称的变形振动δs：三个AX键与轴线的夹角同时变大2）不对称的变形振动δas：三个AX键与轴线的夹角不同时变大或减小总结：伸缩振动（用υ表示）1.伸缩振动的力常数比弯曲振动的力常数要大，因而同一基团的伸缩振动常在高频区出现吸收。
2.周围环境的改变对频率的变化影响较小。
3.由于振动偶合作用，原子数N大于等于3的基团还可以分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动符号分别为υs和υas一般υas比υs的频率高。
红外光谱图解析一、分析红外谱图（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型，根据分子式计算不饱和度。
公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）；T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）；O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母，这样记起来就不会忘了举个例子：例如苯（C6H6），不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。
（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收，以3000 cm^-1为界，高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物吗，而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收，则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔—2200~2100 cm^-1烯—1680~1640 cm^-1芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）。
（4）碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在，如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1.烷烃3000-2850 cm-1C-H伸缩振动1465-1340 cm-1C-H弯曲振动一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下，接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩1675~1640 cm-1C=C伸缩烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。
聚异戊二烯橡胶（Polysoprene Rubber）是由异戊二烯单体经溶液聚合而得，简称异戊橡胶（IR）。
异戊二烯聚合会产生4中不同的结构单元H3CC CHCH2H2Cn 顺-1,4-聚异戊二烯H3CC CCH2H2Cn 反-1,4-聚异戊二烯H2C CCH3CHCH2n 1,2-聚异戊二烯H2C CCH3CCH2n 3,4-聚异戊二烯H天然橡胶是异戊二烯的聚合物，不过通常工业上所指的天然橡胶是由希维亚橡胶树（巴西橡胶树）中取得的，它是较纯的顺式1，4-聚异戊二烯，在常温下具有弹性，且为无定形，这种橡胶具有很大的国民经济价值，相反，马来橡胶（古塔波胶）和巴拉塔橡胶是由反式1,4-聚异戊二烯组成的。
这种橡胶在常温下质硬，弹性差，用途较窄，此外，在中美洲的橡胶树中还有一种天然的聚异戊二烯是由四分之三反式1,4-和四分之一顺式1,4-结构组成的，所有天然橡胶皆含有树脂状化合物和蛋白质，因此测定它们的光谱前要纯化样品。
注：在天然橡胶中，可能含有少量难以除去的蛋白质，皂和树脂组分，这些组分在光谱中也会吸收，1639和1538 cm-1（6.10和6.50um）可能来源于蛋白质的酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ吸收带，后一吸收带还可能来源于皂，1740和1710 cm-1（5.75和5.85um）的吸收大抵来源于树脂组分，在用立体有择催化剂合成的顺1,4-聚异戊二烯的光谱中，1710 cm-1（5.85um）的尖锐吸收和719 cm-1（13.90um）的弱吸收大抵属于高级脂肪酸（润滑油），1587 cm-1（6.30um）吸收可能来源于皂，889 cm-1（11.25um）吸收大抵是由3,4-结构产生的。
聚异戊二烯橡胶（Polysoprene Rubber）是由异戊二烯单体经溶液聚合而得，简称异戊橡胶（IR ）。
异戊二烯聚合会产生4中不同的结构单元
H 3C
C C H 2
H 2n 顺-1,4-聚异戊二烯
H
3C C CH H
2n
反-1,4-聚异戊二烯
H 2C C
CH 3CH CH 2
n
1,2-聚异戊二烯
H 2C C CH 3CH 2n 3,4-聚异戊二烯H
天然橡胶是异戊二烯的聚合物，不过通常工业上所指的天然橡胶是由希维亚橡胶树（巴西橡胶树）中取得的，它是较纯的顺式1，4-聚异戊二烯，在常温
下具有弹性，且为无定形，这种橡胶具有很大的国民经济价值，相反，马来橡胶（古塔波胶）和巴拉塔橡胶是由反式1,4-聚异戊二烯组成的。
这种橡胶在常温下质硬，弹性差，用途较窄，此外，在中美洲的橡胶树中还有一种天然的聚异戊二烯是由四分之三反式1,4-和四分之一顺式1,4-结构组成的，所有天然橡胶皆含有树脂状化合物和蛋白质，因此测定它们的光谱前要纯化样品。
注：在天然橡胶中，可能含有少量难以除去的蛋白质，皂和树脂组分，这些组分在光谱中也会吸收，1639和1538 cm-1（6.10和6.50um ）可能来源于蛋白质的
酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ吸收带，后一吸收带还可能来源于皂，1740和1710 cm-1（5.75和5.85um ）的吸收大抵来源于树脂组分，在用立体有择催化剂合成的
顺1,4-聚异戊二烯的光谱中，1710 cm-1（5.85um ）的尖锐吸收和719 cm-1（13.90um ）的弱吸收大抵属于高级脂肪酸（润滑油），1587 cm-1 （6.30um ）吸收可能来源于皂，889 cm-1（11.25um ）吸收大抵是由3,4-结构产生的。
