红外光谱在电线电缆工业上的应用

红外光谱分析技术是研究有机化合物的基本手段之一。对于应用了各种各样有机材料的电线电缆,这种技术就显得十分有用。国内外的一些电线电缆公司常用红外分光光度计来检查分析原材料,开发研究新材料。

01常见红外基团特征峰对照

有机化合物是由各种基团所组成的,如甲基—CH₃、羟基—OH、羰基═CO、胺基—NH、烷链-(CH₂)_n-等。基团并不是静止不动的,它具有各种不同型式的振动,比如伸缩振动、弯曲振动。每种基团的每种振动对于在红外区的某一特定波长的光具有*大吸收,这就是该基团的特征吸收。基团不同或者振动型式不同,它的特征吸收峰的波数位置也就不同。因此根据特征吸收峰的波数可以知道它是什么基团。在综合考虑了红外光谱图上所有基团的特征吸收以及它们之间的相互影响,一般可以判断出它是什么化合物。

02 应用探讨

电线电缆行业中广泛地采用了各种高分子材料。而红外光谱分析是高分子化合物结构和性能研究的基本手段之一。它主要可以被用来鉴别高分子化合物及其添加剂的种类;检查材料的纯度;研究在电线电缆制造和运行过程中材料的变化,从而为确定配方及某些工艺参数提供依据。

• 在绝缘油与电缆浸渍剂分析方面的应用

• 在高分子材料及其配方方面的应用

• 研究电线电缆用高分子材料的老化现象

• 质量控制和品质保证

• 材料鉴定和认证

• 聚合度和分子量评估

作出样品的红外光谱图后,就可以根据它们的峰值位置及强度来确定它所含的基团及可能的结构。

例如某种耐高温的交联绝缘电缆,原介绍可能是氟代聚烯烃。我们测定了它的红外光谱图。在它的基材的红外吸收谱上并没有0-F伸缩振动在1250～1100cm^-1的极强吸收带及637～624cm^-1的特征谱带。因此它不可能是氟代聚烯烃。进一步的分析可见,这是一种以乙烯为主的乙烯-丙烯共聚物。用红外光谱分析法还可以定量地测定共聚物的百分含量。譬如求出分别代表乙烯和丙烯722cm^-1和1158cm^-1吸收峰的吸光度即可计算出它们的含量。由于在电缆行业里有了专用的红外分光光度计,就可以使研究分析工作做得较为深入。某耐水电磁线原经外单位分析为聚氯乙烯。从我们得到的红外图谱来看,它确实与聚氯乙烯十分相似,但却在1520cm^-1处出现了普通聚氯乙烯所没有的较强的吸收峰,这是由于在一个碳原子上不只连有一个氯原子的缘故。经查对谱图库可以看出,这是一种(或者至少含有相当数量的)氯化聚氯乙烯。

因此通过红外光谱分析,就可以对这些产品的成份及性能有更**的了解,也有助于发展我们的新材料、新产品,此外,红外光谱分析在研究材料的配方和工艺过程也是很有用的。近年来不少作者从化学反应的角度来研究电线电缆用高分子材料的老化现象。在这方面红外光谱可以提供很多有用的信息。譬如它可以反映出在不同条件(热、电、辐照)下绝缘的老化过程。

03 结论

新材料、新产品的十分有用的技术。