Page 82 - 《橡塑技术与装备》2022年8期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

波谱分析技术在含氮类有机热稳定剂

结构表征中的应用

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臧亚南 1,2 ，徐云慧 ，吴红 2
(1. 中国矿业大学，化工学院，江苏 徐州 221116 ；
2. 徐州工业职业技术学院 材料工程学院，江苏 徐州 221440)

摘要 ： 含氮类有机热稳定剂具有无毒、环境友好以及高效等特点，将其应用于 PVC 中可以有效提高其热稳定性。含氮类有机
热稳定剂的种类较多，在表征结构时经常使用红外吸收光谱、质谱以及核磁共振谱。红外吸收光谱可以定性分析含氮类有机热稳
定剂不同的氨基、羰基、羧基、酰胺基、碳碳双键和苯基等结构。质谱能准确测定含氮有机热稳定剂的相对分析质量，帮助分析
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分子式。核磁共振谱可以对 H 信号和 C 信号进行准确分析，进而确定含氮有机热稳定剂的结构。在这三种波谱分析技术中，红
外吸收光谱是最常用的表征含氮有机热稳定剂的技术。除此之外，上述波谱分析技术还能用于分析 PVC 降解产物结构，进而进一
步探究含氮类有机热稳定剂的热稳定机理，为研制更高效的热稳定剂、进一步提高 PVC 的热稳定性提供强有力的手段。
关键词 ： 热稳定剂 ；结构表征 ；波谱分析技术
中图分类号 ： TQ330.386 文章编号 ： 1009-797X(2022)08-0032-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.08.008

PVC 是一种应用广泛的通用塑料，因其易发生 而不是固定不变的。因此在对特征峰的位置进行解析
降解，所以需要在配方中加入热稳定剂 [1] 。在不同的 时，需要考虑其他相连或相近的基团或原子的影响。
热稳定剂品种中，含氮类有机热稳定剂具有无毒、环 1.1 傅里叶红外吸收光谱在传统含氮类有机
境友好以及高效等特点，其应用日趋广泛 [2] 。常见 热稳定剂结构表征中的应用
品种包括嘧啶类、脲类、含氮有机稀土类、酰胺类、 传统的含氮类有机热稳定剂包括嘧啶类、脲类等
氰尿酸类以及含金属离子的含氮有机热稳定剂等等。 热稳定剂。嘧啶类有机物通常可作为药物中间体，嘧
这些有机含氮类热稳定剂的结构通常用红外吸收光 啶类有机物能够作为 PVC 塑料的热稳定剂的研究已经
谱(Infrared Absorption Spectroscopy)、质谱 (Mass 进入商业化领域 [3] 。广东工业大学的陈庆华等等 [4] 以
Spectrometry) 和核磁共振谱（Nuclear Magnetic Re 氰乙酸、1,3- 二甲基脲、乙酸酐和氢氧化钠等为主要
sonance Spectroscopy）等光谱分析技术中的一种或 原料，具体反应分为两步首先合成二甲基氰乙酰酸，
者多种进行解析，本文就光谱分析技术在含氮有机热 第二步环化得到制备了 6-氨基-1,3- 二甲基脲嘧啶，
稳定剂结构表征中的应用进行综述。 O
其基本结构为 N 。反应产物采用傅里叶变换红
O N NH 2
1 傅里叶红外吸收光谱在含氮类有机热 外光谱确定特定官能团结构。红外光谱显示在 3 396、
稳定剂结构表征中的应用 3 353 波数为—NH 2 伸缩振动峰，1 656 波数为 C=O
红外吸收光谱在研究分子结构的重要工具，通过
对红外光谱图（横坐标为波数，纵坐标通常为透过率） 作者简介 ：臧亚南（1977-），女，博士在读，徐州工业职
的解析，包括吸收峰位置、相对强度、峰形等有助于 业技术学院副教授，主要从事高分子材料制备与改性。
项目来源 ：江苏高校高等学校自然科学研究项目 - PVC
帮助研究人员判断化合物的结构。红外光谱图的解析
热稳定利用二氢吡啶街生物的制备及热稳定性研究（项目编号：
需要考虑的因素包括电子效应、空间效应等。特征官 19KJD430007），徐州市科技计划项目 - 环保型非织造阻尼材
能团或者结构的吸收振动往往是在一定的波数范围内， 料在汽车噪声污染防控中的应用研究（项目编号 ：KC19220）
收稿日期 ：2022-01-17

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