2.2.1　環氧樹脂結構的表征方法

（1）紅外光譜分析

紅外光譜是分子振動光譜。紅外線的輻射能量遠小于紫外線，前者只能激發分子內原子核之間振動和轉動能級的躍遷，即紅外是通過測定這兩種能級躍遷的信息來研究分子結構的。紅外波長為0.75～100μm，分為近紅外、中紅外及遠紅外。一般所說的紅外光譜就是指中紅外光譜，其波數范圍為4000～400cm^-1。紅外光譜圖的縱坐標為線性透光率或線性吸光度，橫坐標為光的波數（單位為cm^-1）。

紅外光譜固體試樣制作方法如下。

①KBr壓片法。這是固體試樣最常用的方法。該法是將約1mg樣品與約100mg干燥的溴化鉀在瑪瑙研缽內研細調勻，然后壓成幾乎透明的薄片。

②研糊法。將2～5mg樣品放入瑪瑙研缽中，研磨成細粒，再滴加1～2滴石蠟油進一步研磨至均勻的糊狀物，然后將其置于氯化鈉晶片間即可。石蠟油干擾甲基、亞甲基的吸收，故有時改用氟化煤油或六氯-1，3-丁二烯作分散劑。

③粉末法。將樣品研細后，懸浮于易揮發的溶劑中，然后在鹽窗上將溶劑揮發掉，即可形成均勻的薄層試樣。

紅外光譜液體試樣制作方法如下：將試樣滴于兩片拋光的鹽窗間形成液膜，即可用于測試。也可用試樣稀溶液代替液體試樣，常用的溶劑是二硫化碳和四氯化碳。但溶劑對測定有干擾。

（2）核磁共振光譜分析

核磁共振光譜是用頻率為兆赫數量級的、波長很長、能量很低的電磁波照射分子，不會引起振動或轉動能級的躍遷，更不會引起電子能級的躍遷，但這種電磁波能與暴露在強磁場中的磁性原子核相互作用，引起磁性的原子核在外磁場中發生磁能級的共振躍遷，從而產生吸收信號。這種原子核對射頻輻射的吸收稱為核磁共振光譜。根據核磁共振光譜圖上吸收峰的位置、強度和精細結構可以研究化合物的分子結構。用于研究有機物的核磁共振光譜，通常是質子和碳13核磁譜，分別表示為¹HNMR和¹³CNMR。¹HNMR譜圖提供的主要信息是：①化學位移值（δ）——確認氫原子所處的化學及核環境；②耦合常數（J）——推斷相鄰氫原子的關系和結構；③吸收峰面積——確定分子中各類氫原子的數目比。¹³CNMR對研究阻燃材料中的碳骨架結構和碳的歸屬十分有用。¹³CNMR與¹HNMR比較，¹³CNMR靈敏度較低，約為¹HNMR的1/6000。但其化學位移一般可達300，約為¹HNMR的20倍，因此分辨率較高。還有用¹³CNMR可直接測定分子骨架，并獲得CO、C≡N和季碳原子等在¹HNMR譜中測不到的信息。

測定核磁圖譜的操作方法如下。

測試試樣應有足夠的純度。對于固體樣品，必須配成溶液測定（固體核磁除外），內標（常用TMS）與樣品儀器放在樣品管中。一般制備0.4mL約10%的樣品溶液，加1%～2%TMS。黏度不大的液體樣品測定時，將樣品溶液倒入內徑4mm的樣品管中，樣品管插入樣品管座內。為防止局部磁場不均勻，在測試時要將樣品管不停地旋轉。

如果樣品很少，可采用容量0.025mL的微量管。若試樣中含有灰塵或順磁性雜質，應將樣品過濾。

所用溶劑應不含質子，沸點低，與樣品不起反應，且要有足夠的溶解度。常用氘代溶劑，如D₂O、CDCl₃、CD₃COCD₃、CD₃SOCD₃等。也可采用非氘代溶劑，如CCl₄、CS₂等。值得注意的是，樣品中活潑氫會被重氫交換，因此這類質子的信號不會出現。三氟乙酸是一個很好的溶劑，能溶解很多強極性樣品，但對含有多羥基的化合物可引起脫水反應或其他副反應。此外，在不同溶劑中測定NMR譜時，信號位置可能有所移動。

由于紫外光譜及質譜在阻燃材料結構表征中使用較少，在此未編入。