第36卷，第7期 2016年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36,No.7,pp2124-2127
July,2016
拉曼光谱在线测量技术在聚合物合成与加工中的应用研究进展
晋刚，黄曦，陈如黄
华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心，聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广东广州51064]
摘要聚合物的合成与加工过程影响着材料的聚合度、结晶度、取向度以及共混组分的均勾性，最终影响聚合物产品的性能。因此对聚合物合成与加工过程中材料的实时状态进行监控至关重要。拉变光谱在线测量技术凭借其无损检测、采样简单、可靠性高，对试样的外形和物态没有任何特定要求，且能在高温、高压、有毒的环境中直接进行在线测量等特点，在高分子材料合成与加工领域有了越来越广泛的应用。将此在线测量技术应用到高分子合成与加工过程中，实时测量高分子材料的化学组成和物理性质，并将测量数据用于控制合成与加工过程，可以提高高分子材料的性能。本文选择聚合反应转化率、聚合产物粒径及其分布、聚合物结晶度、聚合物取向度、多相共混聚合物组分含量等五个反映聚合物合成或加工过程状态的参量，概述了拉受光谱在线测量上述参量的相关研究进展，并对拉变光谱在线测量技术在聚合物合成及加工中的应用发展进行了展望，
关键调拉受光谱；在线测量；聚合物合成与加工
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2016 )07-2124-04
拉曼光谱在线测量技术在聚合物合成中的 1
应用研究
我国已成为塑料、纤维和橡胶三大高分子材料的生产与
消费大国，但我国高分子材料的生产效率不高，高分子材料制品的质量参差不齐。为了提高我国高分子材料及其制品的整体水平，可将在线测量技术应用到高分子合成与加工过程中，实时测量高分子材料的化学组成和物理性质，并将测量数据用于控制合成与加工过程，以达到提高高分子材料性能的目的1-2]。
拉曼光谱在线测量技术凭借其无损检测、采样简单、可靠性高等特点，在高分子材料合成与加工领域有了越来越广泛的应用3-5]，与其他无损在线测量技术相比，拉光谱在线测量技术对试样的外形（厚度和形状)和物态（固态、液态或气态)没有任何特定要求，只简单地要求能用激光照射到样品上，不必事先对样品作任何修饰就可进行化学和物理结构的定性和定量分析，更重要的是，拉曼光谱能在高温、高压、有毒的环境中直接进行在线测量，非常适用于高分子材料合成与加工过程3]。
收稿日期：2015-05-20，修订日期：2015-09-11
基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项项目(2012YQ230043)资助
作者简介：普刚，1971年生，华南理工大学副教授
拉曼光谱在线测量技术可跟踪聚合反应过程，实时测量聚合反应转化率和聚合产物粒径及其分布等参数，为反应动力学研究及聚合工程控制提供了手段
1.1拉受光谱在线测量聚合反应转化率
拉曼光谱在线测量技术能对聚合反应体系做定量动力学分析，其原理可以由式(1)表达。式中αt)为反应物随时间的转化率，I(t)为反应物特征官能团的拉曼峰强度的时间函数，1为零转化时的峰强度。
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(1)
Brun等分别采用浸人式和非接触式拉曼探头，实时测定了由苯乙烯（styrene，St)与聚丁二烯合成的高抗冲聚苯乙烯(high-impactpolystyrene，HIPS)的拉曼光谱，并据此得到了St单体转化率与时间的关系。选取St单体中已归一化的碳碳双键伸缩振动峰1630em-表征单体转化率，其中St 中苯环呼吸振动峰1000cm-1为内标峰，该峰强度在HIPS 合成过程中不发生变化。实验结果表明，相比于非接触式拉曼探头，浸人式拉曼探头更适合于测量HIPS合成过程中St
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