EVA交联的红外分析

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众所周知，太阳能封装用EVA胶膜的交联度对组件性能起着至关重要的作用，交联度越高抗老化性能越好，但是过高易导致胶膜开裂缺胶；然而交联度太低又起不到抵抗热收缩的效果，根据我们长期实验以及客户反馈的结果，交联度在80%-87%为宜。
对交联EVA进行红外分析不仅可以分析聚合物的大致结构而且还可以定性的判断是否产生了老化黄变。EVA变黄的原因是C=C共扼体系的形成和延长，在交联过程中在原来的α，β不饱和羰基处产生了新的多烯烃（为共扼的 (C=C)n  体系组成）。而这些共扼的C=C会吸收紫外光和可见光，造成 EVA胶膜的变色。反应最终产生生色基团共扼碳碳双键-(C=C)y-和不饱和羰基-(C=C )y-C=O。在这些反应中，有醋酸或乙醛等放出，也会促进 EVA变黄。
图1是交联后EVA胶膜（上海天洋热熔胶有限公司生产）的IR图谱。

图1----交联后EVA的IR图
分析如下：
1、在3000~2800 cm-1之间有强吸收峰是饱和烃-CH3,-CH2-的特征。饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，取代基对它们影响很小，甲基在1380、1460 cm-1处同时有吸收，发生分叉时表示有偕二（三）甲基即异丙基和叔丁基的存在，如-CH3 基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；- CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近； CH2的存在不能从单一特征峰确定，必须考虑一组相关峰，对亚甲基而言，其实主要相关峰是它的Va=2925 cm-1，Va=2850 cm-1， Va=1470 cm-1，只要当着三个峰同时存在方可确定CH2的存在。另外可以从720 cm-1峰的位置和强度确定相邻CH2基团数目的多少。n=1, 785-770之间，n=2, 743-734之间，n=3, 729-726，n>=4, 在724-722 cm-1之间, 通过上面IR图显然可以知道CH2基团较多。
2、在 1300~1000 cm-1 是C-O-C的伸缩振动，是指纹区最强的峰，也较易识别。
3 在1750 cm-1 附近的强吸收表明是C=O的伸缩振动，有可能是醛、羧酸、酸酐、酯类等；又因为在2810 cm-1 和2720 cm-1无中等强度的吸收带，故排除醛的存在，在3000 cm-1无宽而强的吸收峰，故排除羧酸的可能性，在1810 cm-1和1760 cm-1也没有特征吸收峰，故排除酸酐的存在，根据其在1000 cm-1—1300 cm-1内的峰可以判断是交联产生的酯类。
4、 1000 cm-1 处的锋认为是C-C的伸缩震动产生的锋。另外600 cm-1 处的峰，处于指纹区，这一区域比较复杂峰比较多，可认为是大量C-H的弯曲振动。