CFRP 品質控制 – 使用 FTIR 評估樹脂表面的降解 –

除了加熱、有機溶劑和酸性或鹼性溶液之外，樹脂也可能因紫外線而變性或降解，戶外使用的樹脂產品尤其需要抗紫外線耐久性。因此在這項測試中，我們將丙烯腈–丁二烯–苯乙烯 (acrylonitrile-butadiene-styrene, ABS) 樹脂暴露於紫外線，接著使用 FTIR 進行分析。

以單次反射衰減全反射率 ATR 方法量測暴露於紫外線的 ABS 樹脂表面，研究其紅外光譜的變化。結果顯示，隨著紫外線照射時間增加，O-H 及 C=O 伸縮振動造成吸收增加，即氧化情況惡化。此外，可看到 966 cm-1 峰降低，表示由於丁二烯 (butadiene) 內反式乙烯基 (transvinylene group) 的 =C-H 面外變形振動而造成吸收。由於腈基 -C≡N 或苯乙烯 C=C 鍵的伸縮振動，峰的表現並未看到顯著的變化。這些結果表示，ABS 樹脂因紫外線影響造成的氧化現象，從丁二烯部分開始。

FTIR 單次反射衰減全反射率 ATR 法

在單次反射 ATR 法中，將樣品與直徑約 2 mm 的棱鏡表面緊密接觸，然後量測紅外光譜。除了平面樣品以外，此方法也可應用於曲面樣品及粉狀樣品，或簡單將一滴液體樣品滴在棱鏡上，即可量測液體樣品。

下圖為 IRAffinity-1 傅立葉轉換紅外線光譜儀的外觀，附有 MIRacle10 單次反射 ATR 配件，以及光學系統示意圖。從棱鏡發出的紅外光，在棱鏡與樣品之間的界面反射時，可得到樣品表面的相關資訊 (深度約為 1 µm)。因此，不僅無需稀釋樣品或其他前處理，更可輕易取得樣品表面的相關資訊。

Infrared Spectrophotometers

ATR方法透過將樣品緊緊地壓在由具有高折射率的材料製成的板形稜鏡的表面上來測量樣品。紙張的表面粗糙度可能因紙張類型而異，但對於大多數紙張，可以透過更用力、更緊密地按壓棱鏡來測量其表面光譜。