ATR-FTIR与DSC分析技术优化探讨

图4-18　PFS/M2-2/1在DA反应过程中的ATR-FTIR光谱

（a）羰基吸收峰区域；（b）C==C双键吸收区域

PFS/M2-2/1样品经过130℃热压和3 h的40℃退火然后置于室温下，通过观察PFS/M2-2/1样品在此过程中的红外图谱随时间的变化，可以得到样品DA反应的信息。如图4-18，与之前研究的PFS/M3-2/1类似，1 730 cm-1处吸收峰为PFS羰基吸收峰，1 700 cm-1处吸收峰为M2的羰基吸收峰，它们随着DA反应的进行并没有明显的强度变化。而700 cm-1处M2的C==C双键的吸收峰[34，59]，在最初的几个小时内强度迅速下降。通过式（4-1）计算PFS/M x的F M-ur，如图4-19。F M-ur在最初的几个小时下降很快，然后逐渐达到平衡状态。PFS/M x-2/1具有不同的DA反应速率和平衡时的未反应M2分数PFS/M-2/1与2，3和5的交联发生得较快并F M-ure最终停留在较低值，然而PFS/M4-2/1表现出较低的DA反应速率和较高的F M-ure数值。PFS/M1-2/1的DA反应速率和F M-ure介于PFS/M4-2/1和PFS/M2-2/1，PFS/M3-2/1，PFS/M5-2/1之间。

图4-19(www.xing528.com)

（a）PFS/M-2/1中未反应的马来酰亚胺分数，F M-ur与DA反应时间；（b）区域0和4小时的放大图；（c）PFS/M在平衡状态下的未反应的双马来酰亚胺分数，F M-ure。F M-ur和F M-ure的实验误差估计为±2%

比较不同F/M比例下PFS/M的F M-ure数值，如图4-19（c），发现如之前预料的，对于所有的M 2，F M-ure随着M 2含量的增加而增加。通过比较1和2，4和5之间的结构，发现M2的链段长度影响F M-ure的结果。对于短链段的1和4，短链结构阻碍了M2与PFS的架桥，另外，在所有的F/M比例下，PFS/M4都具有最高的F M-ure数值。同时，PFS/M3具有最低的F M-ure数值，这都表明M2分子结构的刚性影响DA反应的反应程度，具有柔软结构的M2能够更好地与PFS分子交联。

DSC分析表明PFS/M-2/1的T g在约40℃，并且随着F/M比的升高而降低。PFS/M-6/1的T g在10℃左右，如图4-20（e）。对于所有的PFS/M x，在同一F/M比下都具有相似的T g，不同PFS/M x之间T g的波动可能是由于M 2分子结构和刚性决定的。PFS/M x的DSC曲线中没有观察到熔点或结晶峰。说明样品处于非晶状态。T g低于室温，对于提高分子在室温下的运动性有很重要的作用，这也为自修复和热塑性弹性体材料的制备提供了有利条件。

图4-20　PFS/M的DSC曲线

（a）F/M=2/1；（b）F/M=3/1；（c）F/M=4/1；（d）F/M=6/1；（e）F/M比例对T g的影响