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了解使用FTIR 對鍍膜材料進行定性和厚度分析
閱讀：1730 發布時間：2022-1-11前言：鍍膜材料具有多種用途。有些材料鍍膜純粹是為了美觀，而大多數材 料鍍膜都是根據其物理性質進行應用的，例如能否抑制產品氧化或風 化引起的磨損，能否粘結兩種互不相容的材料（例如使用底漆的情 況）等等。此類保護性鍍膜通常為多層工業鍍膜，其工藝流程中涉及 基底材料、基底預處理、底漆/粘合劑施涂以及用于密封鍍膜的面漆 或膜壓層。為了確保鍍膜得到有效施涂和固化，在生產過程中工程師 進行下一道工序之前必須等待一段規定的時間。然而，時間的長短可 能隨著工藝相關條件的不同而變化，因此必須要等待最長的時間才能 確保產品可以進入下一工序。
FTIR 檢測技術一直用于涂布工藝，但過去主要是 用于研究和開發應用，因為傳統的FITR紅外光譜儀器必須 在實驗室環境中使用，必須將小型樣品或大型樣 品的小片送往實驗室進行分析，而不能在關鍵時 刻或生產過程中進行測量。安捷倫的手持式 FTIR 系統采用創新的采樣技術，使得 FTIR 分析儀不僅 限于實驗室分析，還能用于生產車間或者需要對 樣品進行分析的任何地點。此性能對于需要在現 場進行測量，或者由于樣品體積過大而無法在實 驗室條件下進行測量的情況意義重大，因為并非 所有樣品都可以在出現問題時取一小片帶回實驗 室進行測量。
FTIR 技術應用示例 對材料的鍍膜進行鑒定是一項繁瑣的工作，尤其 是在樣品外觀相同的情況下。有時，必須要對不 同的材料進行實時鑒定。鍍膜是可供鑒定材料中 一個很好的示例，因為大多數鍍膜、底漆和粘結 材料都是由有機化合物制得。圖 1 展示了使用配 備漫反射采樣探頭的 Agilent 4100 ExoScan FTIR 測 定聚氯乙烯 (PVC)、聚氨酯 (PU) 和聚偏二氟乙烯 (PVDF) 之間差異的示例。譜圖顯示這些材料很容 易相互區分。 在這一具體實例中，PVDF 鍍膜被用于需要耐風 化、耐紫外線和耐溶劑的終端產品上。應當注意， PVDF 鍍膜還是上述三種鍍膜中最昂貴的一種。由 于三種樣品外觀相同，因此僅靠肉眼判斷可能造 成在具體應用或情形中選錯鍍膜，導致為客戶選 錯產品。 每類鍍膜的用途有所不同，選錯的鍍膜可能導致 基底迅速風化，鍍膜失效。反之，如果在不需要 采用 PVDF 的情況下選用 PVDF，將會給供應商造成 損失，因為這種鍍膜與其他鍍膜相比更加昂貴。
FTIR 發揮優勢的另一項應用是鍍膜的固化過程。測 定固化過程是否完成或者確定應當采用的最佳固化 速率和溫度是一項棘手的任務。我們采用配備漫反 射采樣探頭的 ExoScan FTIR 建立了分為兩部分的環 氧底漆固化曲線圖。固化時間在 0 至 308 分鐘范圍 內，以特定的時間間隔。樣品在室溫下固化以建立 基線數據。圖 2 顯示出了代表性數據和譜圖中變化 明顯的具體區域。這些變化可用于確定環氧樹脂/ 固化劑混合物的固化程度。可輕松建立固化程度與 固化時間的關系曲線，利用該曲線可以在采集材料 樣品時設定固化完成情況的合格/不合格標準。
FTIR 技術應用示例 這些示例表明 FTIR 能夠輕松鑒定鍍膜并完成更為 復雜的評估固化情況的任務。手持式 FTIR 還可用 于測定實際鍍膜的污染程度、鍍膜厚度、陽極氧 化層厚度，甚至還可用于加速風化研究，測定鍍膜的長期性能。其他示例表明，安捷倫的便 攜式 4100 Exoscan FTIR 可廣泛用于鍍膜行業，并 且適用的樣品種類在日益增加。