使用热老化塑料谱库进行热老化塑料分析

我们的日常生活中存在着很多天然产物和工业产品。在食品、医药品和机械等领域，生产厂家为了提高产品质量，防止异物混入，做出了各种努力。但是，由于一些无法预测的原因以及意外，产品中有时会无法避免地混入异物。 产品中混入的异物多种多样。比如生产线、使用环境及其周边的塑料零部件由于劣化及热老化导致塑料变脆，使碎片可能混入到产品中。 FTIR 非常适合分析此类塑料异物。但由于老化前后的塑料红外光谱不同，如果使用市售的塑料谱库进行检索，即使得到匹配度高的数据，也可能包含其他物质的光谱，导致难以进行识别和定性。 热老化塑料谱库中收录了随加热温度和时间变化的红外光谱数据，可轻松测定热老化塑料。 本文向您介绍通过谱库检索对热老化塑料进行分析的示例

热老化聚乙烯薄膜的光谱变化：用铝箔包裹聚乙烯薄膜后放在加热板上加热。由于是在空气中进行加热，因此聚乙烯薄膜发生了氧化劣化。 图1 为聚乙烯薄膜加热前和在200 °C 下加热2 小时后的照片。由此可知，加热前呈透明状，加热后则变成褐色。 图2（上）分别为通过单次反射ATR 法进行测试的聚乙烯薄膜加热前和加热后的红外光谱。由于聚乙烯是-(CH2)n-的重复构造，加热前仅可在3000、1400 和700 cm-1 附近观察到该物质的峰。加热后，除了原有峰之外，在1700～1750 cm-1 附近出现了-C=O 峰，在1100～1200 cm-1 附近出现了-C-O-峰。由此可知，这些峰是氧化导致塑料老化而产生。图2（下）为进行相同处理后聚苯乙烯薄膜加热前后的光谱。在此图中也观察到同样的变化

电镀零部件上的异物分析：图3（下）为对电镀加工品上的半透明淡褐色异物进行分析得到的光谱。如果直接在标准谱库中进行检索，无法得到匹配度一致的光谱。 如图2 所示，样品的一部分类似于已加热塑料，可推测其为加热后的老化塑料

库检索：如图2 和图3 所示，加热后由于氧化导致红外光谱图发生变化。常规谱库中仅收录了在未加热状态下测定得到的塑料红外光谱。因此，直接进行检索得到的结果可能与加热后塑料的结果不匹配。 本报告介绍的热老化塑料谱库是岛津公司以静冈县工业技术研究所 滨松工业技术支援中心测定得到的光谱为基础，独自研制开发的数据库。其中收录了13 种塑料的未加热和在200 °C～400 °C条件下加热老化后得到的光谱。 图4 为使用该库进行检索的结果。由图可知，加热后的塑料匹配度高。 本报告介绍的谱库中收录了随加热温度和加热时间变化的红外光谱，因此有助于推测塑料的加热记录

总结 ：综上所述，使用热老化塑料谱库进行检索，使加热后产生变化的塑料定性分析变得简单，从而有助于进行异物分析