引言 聚合物多層復(fù)合膜材料一般由多層不同聚合 物材質(zhì)組成，廣泛應(yīng)用在各類功能包裝材料 中，如食品和藥品包裝等。例如食品包裝材料要求，內(nèi)層必須安全無毒，可與食 品直接接觸，而外層可以印刷產(chǎn)品信息等。根據(jù)不同應(yīng)用需求，多層膜中間層材 質(zhì)會根據(jù)包裝柔韌性的相關(guān)要求而調(diào)整。根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域及使用需求，聚合物 中多層膜的成分存在較大變化，會有多種材質(zhì)互相組合實現(xiàn)不同功能，故對這類 多層材料進行詳細成分分析極其重要。 帶有 ATR 成像附件的 PerkinElmer Spotlight™400 紅外成像系統(tǒng)（圖 1），可實現(xiàn)對厚度低至 2-3μm 的多層膜進 行快速結(jié)構(gòu)分析以及成分研究。
實驗 將樣品垂直放置在樣品夾中，并水平切割至與樣品夾表面齊平，露出用于 分析的平整樣品表面。儀器測試參數(shù)如表 1 所示。 與傳統(tǒng)的非接觸式成像技術(shù)（6.25×6.25μm）相比，ATR 成像附件可以測 試更小尺寸樣品（1.56×1.56μm），從而可實現(xiàn)更薄多層膜樣品的材料層成 分分析。 本次測試過程中，分別對兩種不同材質(zhì)的聚合物多層膜樣品進行化學(xué)成像 分析。
結(jié)果與討論 樣品 1 第一個多層膜樣品由五層聚合物材質(zhì)組成，總厚度約為 125 微米。該多層 膜樣品的可見光圖像如圖 2 所示。
ATR 成像附件可以分別采集每層膜紅外譜圖，得到化學(xué)成分分布圖，利用 紅外數(shù)據(jù)庫檢索，從而分析每層膜化學(xué)成分材質(zhì)，表 2 所示為多層膜樣品 1 中每層的材質(zhì)分析結(jié)果和膜層厚度。
該可見光圖像提供的信息比第一個多層膜可見圖信息略多，因為該樣品膜 層中包含一層高反射率的金屬材質(zhì)，故可見光圖像的層次較明顯。借助紅 外成像功能得到多層膜樣品 2 的紅外圖像圖，較可見光圖像更加直接形象， 如圖 5 所示。
多層膜樣品 2 中每層的結(jié)構(gòu)圖像和相應(yīng)的紅外光譜圖如附錄 2 中所示。
結(jié)論 配備 ATR 成像功能的 PerkinElmer Spotlight 400 紅外成像系統(tǒng)可用于多層 膜樣品各膜層微觀材質(zhì)化學(xué)成分分析，Spectrum IMAGE™軟件可以很方便 輕松的進行數(shù)據(jù)分析處理，得到樣品微觀區(qū)域詳細數(shù)據(jù)，測試過程簡單方便。
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