红外显微成结合主成分分析对聚烯烃紫外光氧化的研究.pdfVIP

红外显微成像结合主成分分析对 聚烯烃紫外光氧化的研究 摘要 红外显微成像技术结合了显微镜和红外光谱的优势，具有直观、 可视的特点，在研究不同组分组成的材料方面具有很大的优势。一 张红外显微图像由几百到几千张红外光谱图组成，传统的对红外显 微图像的分析无法完整获取包含在红外光谱中的大量有用信息。因 而大大限制了红外显微成像技术的应用。主成分分析是一种常用的 最优化方法，将主成分分析方法用于红外显微图像的分析中，可得 到在红外显微图像中选定波长的范围内红外光谱变化的信息。 聚丙烯和聚乙烯是广泛应用的聚合物，在长期使用过程中易受 到光、热、氧的老化。本文利用红外显微成像技术结合主成分分析 方法研究了聚丙烯和聚乙烯的紫外光氧化过程。 通过采用主成分分析方法对聚丙烯光氧化后的红外显微图像进 行分析，发现在聚丙烯光氧化的不同阶段，其光氧化产物不同。光 氧化O．8小时主要的光氧化产物为羧酸，其次为酮，并且随着光氧 化时间的增加，羧酸的量逐渐减少，酮的量逐渐增加，光氧化12小 时后酮成为主要的光氧化产物。本文首次证实了一种新的光氧化产 物一羧酸酐在光氧化16小时后生成；在氧化32小时后，出现了羧 酸酯产物。本文也对聚丙烯可能的光氧化产物生成机理进行了探讨。 而在聚乙烯的光氧化过程中，酮是主要的产物，在氧化23小时后也 摘要 有少量的酯生成。 聚丙烯和聚乙烯的光氧化首先发生在表面，随着氧化时间的增 加逐渐向内部扩展，其光氧化的强度由表面向内部逐渐减弱，研究 显示，光氧化的强度在同一深度也是不均匀的。与聚丙烯相比，聚 乙烯的光氧化过程进行的比较缓慢。 关键词：红外显微成像，主成分分析，红外光谱，聚丙烯，聚乙烯， 光氧化 II 摘要 FTIRIMAGINGCoUPLEDWITHPRINCIPAL ANAI』ySIS COMPoNENTFORSTUDY0F OFPOLYOLEFIN PHOToOXIDATIoN ABSTRACT is for FTIR avisibletool the spectroscopicimaging characterizing distributionofdifferentchemicalsin materials．Itisbased heterogeneous onthecombinationofFTIR and field spectroscopybrightmicroscopy． SinceoneFTIR is ofhundredsorthousandsof imagecomposed spectra， it is toextractinformationfromthe dataset． important original Conventional to sacrificemuchof approachesexploreimages informationofthe massivedata