D5 Spectroscopie FTIR/Raman

Topique

La spectroscopie FTIR, première des deux méthodes expérimentales décrites par ce modèle, consiste à illuminer ce polymère avec de la lumière infrarouge et à enregistrer l'absorbance des bandes caractéristiques produites par chacun de ses groupes fonctionnels dans ce même spectre. La loi de Beer-Lambert régit l'absorbance de chaque bande caractéristique : une concentration plus élevée du groupe fonctionnel correspondant, ou une plus grande épaisseur de l'échantillon analysé par spectroscopie FTIR, induit une absorbance proportionnellement plus élevée dans cette bande. Par conséquent, si un groupe fonctionnel particulier est présent en concentration plus élevée dans ce polymère, la bande caractéristique de ce groupe fonctionnel présentera, conformément à la loi de Beer-Lambert, une absorbance plus élevée.

Le rapport entre les absorbances d'une paire spécifique de bandes dans le même spectre, choisies pour leur sensibilité à la conformation des chaînes polymères, détermine l'indice de cristallinité du polymère. Cet indice décrit plus en détail un autre modèle de cet ensemble : plus les chaînes polymères sont ordonnées dans les phases cristallines, plus le rapport de bandes se déplace vers la bande associée à cette conformation ordonnée, et par conséquent, plus l’indice de cristallinité est élevé. Inversement, lorsque ce rapport de bandes, sensible à la conformation, se déplace vers la bande associée à la conformation désordonnée, l’indice de cristallinité est plus faible.

Ainsi, ce modèle, utilisant la spectroscopie FTIR et le rapport de bandes avec lequel il a été établi, suit également le degré de conversion correspondant grâce à une bande réactive distincte au sein du même spectre, que ce soit pour ce même polymère lors de sa polymérisation ou de sa dégradation ultérieure. À mesure que cette bande réactive perd en intensité, car le groupe fonctionnel qui la produit est consommé lors de la polymérisation ou détruit lors de la dégradation, le degré de conversion progresse proportionnellement à l’atténuation de cette bande réactive. Ceci est conceptuellement équivalent à la manière dont un autre modèle, pour un ensemble différent de matériaux, suit le degré de conversion de la polymérisation d’une matrice renforcée par des fibres. Le fait que cette bande réactive s'atténue davantage au sein de ce spectre FTIR successif au fil du temps entraîne une progression de ce degré de conversion, qu'il s'agisse de durcissement ou de dégradation.

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