Page 52 - 《橡塑技术与装备》2026年4期
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橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
特征官能团的准确识别。 关系，并通过对市场实际样品的测试验证方法的可靠
为此，本研究针对内涂环氧树脂复合钢管的塑层 性。最终形成一套标准化的操作流程，构建从快速筛
特性，系统研究取样策略、制样工艺及测试参数优化 查到精确仲裁的完整技术体系，为涂塑层材质的科学
等关键环节，建立特征红外吸收峰与树脂类型的对应 鉴定提供实践依据。
CH OH CH
3 H H 3 H H
H C C C O C O C 2 C O 2 C O C 2 C -CH 2
2
O CH H CH O
3 3
图 1 双酚 A 型环氧树脂（E 型环氧树脂）结构式
1 实验部分 双酚 A 型环氧树脂的典型吸收峰。位于 2 964 cm⁻¹ 与
1.1 材料与仪器 2 930 cm⁻¹ 的吸收峰，分别归属于脂肪链中甲基（—
内涂环氧树脂复合钢管 ：市售 ；傅里叶变换红外 CH₃）与亚甲基（—CH₂—）的 C—H 伸缩振动，是聚
光谱仪 ： NICOLET 6700，美国 Thermo Fisher 公司 ； 合物骨架中烷基结构的有力证据。在芳香环振动区域，
光谱纯溴化钾 ：阿拉丁 ；油压机 ：上海山岳科学仪器 1 607 cm⁻¹、1 580 cm⁻¹、1 508 cm⁻¹ 处出现的系列吸
有限公司。 收峰，源于苯环的 C=C 骨架振动，清晰指示了芳香环
结构的存在。值得注意的是，1 384 cm⁻¹ 与 1 363 cm⁻¹
1.2 实验方法 处出现的双峰是偕二甲基（ —C(CH₃)₂—）的对称弯
1.2.1 样品制备 曲振动特征，该基团是双酚 A 单体结构的标志性单元。
从每根复合钢管上截取约 10 cm × 10 cm 的试片。 在醚键振动区，1 296 cm⁻¹ 处的吸收被指认为芳香醚
用无水乙醇和丙酮依次擦拭涂塑层表面，去除可能的 （Ar—O—C）的不对称伸缩振动，而 1 234 cm⁻¹ 处的
油污和灰尘，室温下晾干备用。 强峰则对应芳香醚（Ar—O—Ar）中 C—O—C 的不
1.2.2 衰减全反射（ATR）法 对称伸缩振动。整体上，1 300 ~1 000 cm⁻¹ 的宽泛吸
从复合钢管上刮取涂塑层试样，将试样置于 ATR 收带主要归因于分子中多种 C—O 键的伸缩振动模式。
附件的 Ge 晶体上，施加固定的压力进行测试。测试 此外，在苯环 C—H 面外弯曲振动区域，828 cm⁻¹ 与
参数 ：扫描范围 4 000~600 cm⁻¹，分辨率 4 cm⁻¹，扫 802 cm⁻¹ 的吸收峰进一步确认了苯环对位二取代的模
描 32 次。每个试样测试前，均用无水乙醇清洁晶体背 式。上述所有特征峰相互印证，共同构成了双酚 A 型
景，并采集背景光谱。所有光谱数据均进行自动基线 环氧树脂的标准红外指纹图谱，确证了涂塑层的基础
校正和大气背景扣除。 树脂为此类材料。
1.2.3 溴化钾（KBr）压片法 值得指出的是，在 ATR 谱图中，4 000~1 300
用锉刀将复合钢管涂塑层打磨成细粉，取 1~2 mg cm⁻¹ 区域的整体吸收强度普遍较弱。这一现象并非源
粉末试样，与约 200 mg 干燥的 KBr 粉末在玛瑙研钵 于样品浓度不足，而是与 ATR 技术本身的物理机制密
中充分混合并研磨至细腻、均匀。在 25 MPa 压力下 切相关。ATR 信号强度依赖于红外光在样品中产生的
压制成透明或半透明的薄片，随后进行扫描测试。测 消逝场穿透深度，该深度受入射光波长、ATR 晶体折
试参数 ：扫描范围 4 000~400 cm⁻¹，分辨率 4 cm⁻¹， 射率及样品折射率共同影响。在高波数区域（即短波
扫描 32 次。通过校正基线和识别特征峰完成测试。 长区域），穿透深度显著减小，导致信号响应减弱。因
此，在 ATR 模式下，不能仅凭峰强直接推断官能团的
2 结果与讨论 绝对含量，需结合标准谱图与结构信息进行综合判断。
2.1 ATR 法 除环氧树脂主体外，谱图在指纹区（<1 300 cm⁻¹）
图 2 展示了采用 ATR 法测得的复合钢管涂塑层红 还显示出其他添加剂的特征信号。位于 987 cm⁻¹、636 cm⁻¹
及 610 cm⁻¹ 处的吸收峰，是硫酸盐（SO₄²⁻）中 S—O
外光谱。通过对谱图的系统解析，可以识别出涂塑层
的主要化学组成及其结构特征。 键伸缩与弯曲振动的特征，表明样品中可能存在少量无
在特征频率区（4 000~1 300 cm⁻¹），谱图显示出 机硫酸盐填料或杂质。更为重要的是，在 1 041 cm⁻¹、
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·6· 第 52 卷 第 期
