2.2.1　环氧树脂结构的表征方法

（1）红外光谱分析

红外光谱是分子振动光谱。红外线的辐射能量远小于紫外线，前者只能激发分子内原子核之间振动和转动能级的跃迁，即红外是通过测定这两种能级跃迁的信息来研究分子结构的。红外波长为0.75～100μm，分为近红外、中红外及远红外。一般所说的红外光谱就是指中红外光谱，其波数范围为4000～400cm^-1。红外光谱图的纵坐标为线性透光率或线性吸光度，横坐标为光的波数（单位为cm^-1）。

红外光谱固体试样制作方法如下。

①KBr压片法。这是固体试样最常用的方法。该法是将约1mg样品与约100mg干燥的溴化钾在玛瑙研钵内研细调匀，然后压成几乎透明的薄片。

②研糊法。将2～5mg样品放入玛瑙研钵中，研磨成细粒，再滴加1～2滴石蜡油进一步研磨至均匀的糊状物，然后将其置于氯化钠晶片间即可。石蜡油干扰甲基、亚甲基的吸收，故有时改用氟化煤油或六氯-1，3-丁二烯作分散剂。

③粉末法。将样品研细后，悬浮于易挥发的溶剂中，然后在盐窗上将溶剂挥发掉，即可形成均匀的薄层试样。

红外光谱液体试样制作方法如下：将试样滴于两片抛光的盐窗间形成液膜，即可用于测试。也可用试样稀溶液代替液体试样，常用的溶剂是二硫化碳和四氯化碳。但溶剂对测定有干扰。

（2）核磁共振光谱分析

核磁共振光谱是用频率为兆赫数量级的、波长很长、能量很低的电磁波照射分子，不会引起振动或转动能级的跃迁，更不会引起电子能级的跃迁，但这种电磁波能与暴露在强磁场中的磁性原子核相互作用，引起磁性的原子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁，从而产生吸收信号。这种原子核对射频辐射的吸收称为核磁共振光谱。根据核磁共振光谱图上吸收峰的位置、强度和精细结构可以研究化合物的分子结构。用于研究有机物的核磁共振光谱，通常是质子和碳13核磁谱，分别表示为¹HNMR和¹³CNMR。¹HNMR谱图提供的主要信息是：①化学位移值（δ）——确认氢原子所处的化学及核环境；②耦合常数（J）——推断相邻氢原子的关系和结构；③吸收峰面积——确定分子中各类氢原子的数目比。¹³CNMR对研究阻燃材料中的碳骨架结构和碳的归属十分有用。¹³CNMR与¹HNMR比较，¹³CNMR灵敏度较低，约为¹HNMR的1/6000。但其化学位移一般可达300，约为¹HNMR的20倍，因此分辨率较高。还有用¹³CNMR可直接测定分子骨架，并获得CO、C≡N和季碳原子等在¹HNMR谱中测不到的信息。

测定核磁图谱的操作方法如下。

测试试样应有足够的纯度。对于固体样品，必须配成溶液测定（固体核磁除外），内标（常用TMS）与样品仪器放在样品管中。一般制备0.4mL约10%的样品溶液，加1%～2%TMS。黏度不大的液体样品测定时，将样品溶液倒入内径4mm的样品管中，样品管插入样品管座内。为防止局部磁场不均匀，在测试时要将样品管不停地旋转。

如果样品很少，可采用容量0.025mL的微量管。若试样中含有灰尘或顺磁性杂质，应将样品过滤。

所用溶剂应不含质子，沸点低，与样品不起反应，且要有足够的溶解度。常用氘代溶剂，如D₂O、CDCl₃、CD₃COCD₃、CD₃SOCD₃等。也可采用非氘代溶剂，如CCl₄、CS₂等。值得注意的是，样品中活泼氢会被重氢交换，因此这类质子的信号不会出现。三氟乙酸是一个很好的溶剂，能溶解很多强极性样品，但对含有多羟基的化合物可引起脱水反应或其他副反应。此外，在不同溶剂中测定NMR谱时，信号位置可能有所移动。

由于紫外光谱及质谱在阻燃材料结构表征中使用较少，在此未编入。