流變和拉曼光譜的再次碰撞——UV膠的固化

圖1：UV膠固化反應(yīng)過程中的損耗模量（紅色）和儲(chǔ)能模量（黑色）變化曲線

流變測(cè)量的結(jié)果如圖1所示。從測(cè)量結(jié)果可以看出，樣品最初表現(xiàn)出粘彈性流體響應(yīng)，其損耗模量（G'）大于儲(chǔ)能模量（G'）。隨后，在UV輻射下激發(fā)了固化反應(yīng)，從而可以觀察到模量的快速變化。兩個(gè)模量的變化曲線的交叉點(diǎn)意味著樣品從液體主導(dǎo)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w主導(dǎo)狀態(tài)。然而，在5s的UV輻射時(shí)間結(jié)束后，固化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，這可以從模量的持續(xù)增加中觀測(cè)到。

圖2：950cm-1和1150cm-1的峰強(qiáng)隨固化時(shí)間的變化

圖2為兩個(gè)拉曼特征峰（950 cm-1和1050 cm-1）的峰強(qiáng)變化曲線。所選的這兩個(gè)特征峰具備一定代表性，因?yàn)榇蠖鄶?shù)其他特征峰的行為與其中一個(gè)相似。在5s的UV輻射下，兩個(gè)特征峰都出現(xiàn)了峰強(qiáng)的驟降。在UV輻射結(jié)束后，950 cm-1的峰強(qiáng)迅速達(dá)到穩(wěn)定水平，標(biāo)志著相應(yīng)基團(tuán)化學(xué)變化的結(jié)束；而1050 cm-1的峰強(qiáng)是逐漸下降的，這與之前圖1所示的模量逐漸增大相呼應(yīng)；其余特征峰強(qiáng)度的變化率都處于上述兩個(gè)特征峰之間。

拉曼光譜中的整體化學(xué)信號(hào)變化與流變性能變化趨勢(shì)相吻合，兩種技術(shù)可以相互印證。然而，拉曼光譜中展示的信息非常豐富，不同特征峰的強(qiáng)度變化曲線代表不同化學(xué)基團(tuán)的反應(yīng)特性，因此，可以獲得每一個(gè)感興趣的化學(xué)基團(tuán)的變化信息。拉曼光譜的這一特性，不僅是樣品整體流變特性的補(bǔ)充，還為深入了解不同反應(yīng)基團(tuán)的特性提供了可能性。