現(xiàn)如今的聚合物可以說是已經(jīng)無處不在，以至于幾乎所有的多組分產(chǎn)品都包含一些聚合物，從汽車到廚房電器，從飛機到窗戶，每一種都將包含許多聚合物，每種聚合物都有其特定的功能和特性。這使得它們的分析對于質(zhì)量控制過程至關(guān)重要，而Specac提供的IR偏振片是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要工具。

聚合物是大分子，由許多重復(fù)的亞基鏈組成。聚合物包括常見的合成塑料（例如聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯），也涵蓋天然生物聚合物（例如DNA），合成聚合物凱夫拉（Kevlar）用于制造執(zhí)法人員的防彈背心；聚丙烯用于管道、漁網(wǎng)和結(jié)構(gòu)材料，而尼龍（Dupont）可用作織物、軸承或線材。

這些應(yīng)用只是冰山一角，但是對于每種應(yīng)用，聚合物的質(zhì)量必須可靠，才能保證制成品具有一致的使用壽命和良好的機械強度。如果凱夫拉（Kevlar）背心失靈，將會危及人員的生命，如果聚丙烯或尼龍繩扣斷，那么負(fù)載可能會掉落并損壞。

聚合物必須是一致的、可預(yù)測的和可靠的，并具有清晰的參數(shù)如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸強度和熔點，以及可靠且可監(jiān)控的化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)今的趨勢是朝著生產(chǎn)納米級和智能材料（如刺激響應(yīng)聚合物或光伏太陽能電池板）的方向發(fā)展，因此質(zhì)量一致性變得更加關(guān)鍵。

聚合物的形態(tài)與質(zhì)量如何關(guān)聯(lián)

聚合物形態(tài)學(xué)包括分子鏈間距、分子鏈組合、支鏈結(jié)構(gòu)等，它是對聚合物鏈的組織及其與聚合物的宏觀性能以及最終其物理性能和質(zhì)量之間的關(guān)系的研究。

評估聚合物的形態(tài)還可以顯示聚合物在制造過程中所接受的處理如退火、結(jié)晶和變形。這樣做的意義在于，聚合物可能顯示出無定形區(qū)域，其中鏈堆積/密度可能不同。

聚合物鏈的規(guī)則狀態(tài)是無定形的，其中鏈處于糾纏的無序狀態(tài)。通過使用受控的冷卻和加熱、拉伸和拉伸過程，聚合物中的鏈可以解纏，變得更加系統(tǒng)化，并具有更可預(yù)測的特性進(jìn)行定向。聚合物越有組織，它就越結(jié)晶。然而，結(jié)晶聚合物仍然具有非晶區(qū)，其中結(jié)晶和非晶區(qū)的程度可變。

結(jié)晶聚合物中的非晶區(qū)域可能是應(yīng)力消除和機械故障（例如蠕變或開裂）的焦點，因為暴露于恒定應(yīng)力下，隨著時間的流逝會產(chǎn)生裂紋。諸如極化FT-IR之類的分析技術(shù)可用于掃描聚合物表面和樣品，以定位與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的形態(tài)問題。

使用極化FTIR確定聚合物的形態(tài)

紅外光譜通常用于聚合物分析領(lǐng)域，以確定聚合物的分子取向并檢測材料（例如聚合物、纖維和生物聚合物）中的化學(xué)鍵。

對于某些材料，由于添加到制造過程中的應(yīng)力，聚合物取向度隨樣品深度的不同而不同。了解聚合物鏈的取向至關(guān)重要，因為它會對宏觀機械性能（例如抗張強度和楊氏模量）產(chǎn)生影響，可以使用ATR-FTIR結(jié)合起偏器研究聚合物的取向。

使用可變角度的ATR附件可以進(jìn)行多種深度的勘探，極化FT-IR特別適用于聚合物基團(tuán)的分組測試。

聚合物分析中的偏振和濾光片

一個偏振鏡可以提供有益的采樣增強FTIR，當(dāng)沒有發(fā)現(xiàn)其他化學(xué)信息時，可使研究人員能夠使用非偏振光，從而使用平行偏振然后垂直于參考方向偏振的紅外輻射順序記錄的光譜中獲取二向色比和二向色差。

紅外偏振器

為了優(yōu)化此方法的靈敏度并能夠準(zhǔn)確地追蹤取向動力學(xué)，可以將FTIR光譜與偏振調(diào)制（PM）方法結(jié)合使用。偏振調(diào)制的原理是使用線性偏振紅外光束，該線性偏振紅外光束將垂直于樣品表面的p偏振光束和平行于樣品表面的線性偏振光分成s偏振光束。

極化FTIR可用于在聚合物生產(chǎn)過程中提供近乎實時的反饋

然后從p偏振吸收中減去s偏振吸收，并使用p偏振和s偏振IR光束的總強度進(jìn)行歸一化，以提供歸一化的特定于表面的IR吸收信號，可以將其視為與環(huán)境無關(guān)的信號條件。

極化FTIR分析可以實時設(shè)置，并且是基于所選形態(tài)參數(shù)檢查制造過程中聚合物產(chǎn)品質(zhì)量的可靠技術(shù)。通過反饋FTIR數(shù)據(jù)，可以對生產(chǎn)過程或聚合物配方進(jìn)行更改，以優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。

綜上所述，極化ATR-FTIR光譜學(xué)已成為所有類型聚合物的流行分析技術(shù)。該技術(shù)非常適合分析諸如聚合物鏈取向和弛豫等特性，提供了可以將聚合物結(jié)構(gòu)形態(tài)與質(zhì)量聯(lián)系起來的適當(dāng)數(shù)據(jù)。極化FTIR快速且易分析，并且可以提供有關(guān)聚合物微結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的大量信息數(shù)據(jù)。