浅谈一般塑胶材料的材质鉴定及组分分析

一般来说，塑胶等有机材质的鉴别，我们可以通过傅里叶红外光谱（FT-IR）分析此塑胶材质为何种材质，但是当我们遇到PET与PBT，或者PA-6和PA-66等材质时单纯使用一种分析手法（FT-IR）很难区别其准确的材质，这时就需要根据塑胶材质的其它性能（比如热学性能中的玻璃化转变温度Tg，熔点Tm等）加以区分。

聚对苯二甲酸乙二醇酯，化学式为-OCH2-CH2OCOC6H4CO-英文名： polyethyleneterephthalate（简称PET），为高聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来；聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutyleneterephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，与PET一起统称为热塑性聚酯。鉴别一款塑料材质为PET还是PBT材料，单纯的用FT-IR测试区分其为PET还是PBT是比较难的，这里我们可以根据PET，PBT熔点的不同加以区分。使用的仪器主要有NICOLET iN10型傅立叶红外光谱仪（FT-IR）和TA Q2000型热差式扫描量热仪（DSC）。

　　　　傅立叶红外光谱仪                热差式扫描量热仪

下面我们举个例子，根据图谱做讲解。

FT-IR图谱

DSC-图谱

首先由FT-IR图谱可以推断出此材质为聚酯类化合物，但是无法鉴别其是PET还是PBT；其次由DSC-图谱可以看出此材质的熔点为222.96℃。一般来说PET熔点在255℃左右，PBT的熔点在222~235℃之间，所以此材质为PBT，而不是PET。

塑胶材料在实际应用过程中，一般不会单独使用，而是与其他组分混合后使用的，通常会添加部分有机添加剂和无机添加剂等组分，其中添加一些无机添加剂增强其使用中的机械性能，也会添加少量有机添加剂增强其加工性能，使用性能等。这一类的塑胶材料我们可以通过热失重分析仪（TGA）分析其各组分的含量。这里我们可以按照国标GB/T14837.2-2014测试橡胶制品中各组分的含量。

丁腈橡胶制品-TGA图谱

同样，我们以丁腈橡胶制品的TGA图谱为例，根据GB/T14837.2-2014在TA Q50型热失重分析仪中设置相关程序，得到丁腈橡胶制品-TGA图谱。其中第一次失重为增塑剂和非橡胶有机物类，含量约为28.26%；第二次失重为丁腈橡胶热裂解，含量约为28.00%；第三次失重为碳质残余物，含量约为5.47%；第四次失重为炭黑的燃烧，含量约为7.09%；余量即为无机填料以及灰分。

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