博精科技分享：傅立叶换红外光谱仪(Fourier Transform infrared spectroscopy，简称FTIR )，相信大家都十分熟悉，其广泛应用于塑料、橡胶弹性体、纤维、涂层、填料等众多高分子及无机非金属材料的定性与定量分析。

今天小编就来和大家深度讲解FTIR详细介绍了原理和特点FTIR让我们了解一下材料领域的应用！

FTIR的原理

待测样品受到频率不断变化的红外光照射，分子基团吸收特征频率的辐射，其振动或旋转运动引起偶极矩变化，产生从基态到激发态的分子振动能级和旋转能级的跳跃，

红外吸收光谱主要用于基团结构分析、材料定性和定量分析：

①特征吸收频率------基团(定性分析)

②特征峰的强度------定量分析

红外光谱原理

亚甲基振动模式(伸缩振动和弯曲振动)

(动图来源:易科学)

FTIR的特点

红外光谱具有特点强、分析快、不破坏样品、样品用量少、操作简单、分析灵敏度高、应用范围广（体、液体或气体样品可应用、无机、有机、聚合物化合物可检测）等特点（GC-IR）联用或TGA（TGA-IR）联用，强大的定性功能。

使用FTIR能解决以下问题

① 已知物鉴定；

② 未知物结构鉴定；

③ 定量分析特殊材料；

④ 微红外可分析产品表面残留物、粉末/液体沉淀、疑似氧化、腐蚀、外来物、引入外来成分等微量物质。

FTIR在材料检测领域的应用

1.已知物的鉴定

将样品的红外光谱与标准的红外光谱进行比较。两种化合物的相似性和纯度根据光谱峰值、波数和峰值的一致性来确定。

谱图匹配后，样品红外谱图与标准红外谱图在峰值、波数、峰值特征三个要素上具有较高的一致性，可以判断主要成分相同，纯度接近OMINC软件给出了两个谱图匹配值94.06%，谱图重合度高。

2.高分子材料一致性判定

由于不同物质基团的类型和排列方式不同，这种差异将反映红外谱图上不同的谱峰。因此，红外谱图指纹也会有一定的差异。通过对红外谱图的比较，可以得到样品中化合物或化合物结构的差异，从而确定不同样品的材料一致性。通常，材料一致性还需要结合产品成分含量、产品理化性能等多维综合分析，以获得更好的一致性分析结果。

应用领域：未加工塑料原料（颗粒）或均质塑料部件（如外壳、支撑带电部件等）；印刷电路板（PCB板）。

确定材料一致性的目的：1.从材料上解决产品异常问题；2.监控产品，确定材料是否与成分、批次、制造商相同；3.能有效控制塑料材料供应商使用过多的回收材料或边角料；4.逆向分析产品，准确定性未知材料，节约成本。

参考标准：GB/T 6040-2002红外光谱分析方法方法

样品和参考对象分别进行FTIR并收集谱图，然后对两个谱图进行分析和比较，以确定这两种材料是否同一材料，并根据谱图的重合程度确定材料是否具有相似的组分。

样品及参照物的红外谱图比对图

3.异物分析

显微红外光谱是有机异物分析中Zui常用的分析方法。异物的化学成分可以根据异物红外光谱图官能团的吸收峰来确定。简单的方法是通过仪器软件检索谱库，并与谱库中的标准红外光谱图进行比较，以确定异物的化学成分。面对复杂的情况，FTIR与其物成分或异物相关信息与其他检测设备联用。

应用领域：产品表面的颗粒物、油状物、雾状物、斑点等异常物质，FTIR主要分析有机异物。

异物分析的目的：分析工业生产、储存和使用过程中的异物杂质或未知物，找出和跟踪异物的原因和来源，有效防止异物的产生，减少企业的经济损失。

通常使用FTIR分析异物的试验如下：

① 红外窗片上采集异物

② 采集异物的红外光谱

③ 分析异物红外光谱，得出结果，推断异物来源

以下是红外光谱分析试验，用于背光产品中异常亮点的物质。

根据结果，背光产品中异常亮点的主要成分是丙烯酸酯粘合剂，是一种常见的光学胶，广泛应用于产品和生产过程中。

4. 固化率

固化率是物理固化或化学固化前后胶体样品固化程度的表征。

使用FTIR固化率包括：在固化过程中观察官能团的断裂和重组；固化反应的机制；判断固化反应的程度；样品的固化率等。

适用于环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基加成聚合硅橡胶等热固性树脂。

固化率的目的:固化率(交联度)能有效观察交联固化样品的反应程度，控制材料性能。

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