发泡保温材料是密闭式发泡结构，导热系数小，绝热效果优良，可节省能源消耗。密闭式气泡结构及致密的表皮使水汽不易透过，且吸水率低[1]，具有优良的保温效果。
发泡保温材料的保温效果与其结构直接相关。要了解该材料的产品性能并加以改进，必须对其结构组成有较为详细的了解。该材料属高分子材料，通常是高聚物、小分子有机物、无机物共存的复杂体系，其多样性、复杂性决定了分析过程和方法的综合性与灵活性[2]。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：美国Nicolet公司Nexus 670傅立叶变换红外光谱仪，美国TA公司Q500热失重分析仪（TGA），美国Bruker公司D8 ADVANCE X射线衍射仪（XRD），德国Elementar公司Vario Micro Cube元素分析仪。
试剂：丙酮、甲醇、甲苯，均为分析纯。
1.2 实验
1.2.1 红外分析实验条件
将萃取液仪在溴化钾晶片上涂膜，红外灯下使溶剂挥发，晶片上形成一层样品薄膜，再进行红外光谱分析。
1.2.2 热失重分析实验条件
氮气气氛下，以15℃/min升温速率升至600℃，再以20℃/min升温速率升至800℃。
1.2.3 元素分析实验条件
裂解温度：1150℃，载气流速123m L/min，吸附管脱吸附温度：130℃。
1.2.4 X射线衍射实验条件
管电压40k V，管电流40m A，发散狭缝1mm，放散射狭缝1mm，接收狭缝0.1mm，扫描步长0.02°，扫描范围4°～50°。
2 结果与讨论
2.1 主体成分的定性定量分析
2.1.1 红外光谱分析
以丙酮为溶剂，使用索氏抽提器萃取样品中的有机物。萃取液的红外谱图如图1所示。
图1 丙酮萃取液的红外谱图
图1中含有明显的丁腈橡胶和聚氯乙烯的特征吸收谱峰，分别解析如下：丁腈橡胶：2237cm-1，"-CN"的反对称伸缩振动；969cm-1，"反1,4-聚丁二烯"的变角振动。聚氯乙烯：1435cm-1，"-CH2-(CHCl）-"的伸缩振动；1333cm-1、1240cm-1，"-CHCl-"的伸缩振动；1103cm-1，"C-C"的伸缩振动；692cm-1，"C-Cl"的伸缩振动。
2.1.2 热失重分析（TGA)
使用热失重分析仪对样品进行测定，得到TGA图如图2所示。
图2 样品的TGA图
图2中：丁腈橡胶在最大分解时的温度为约500℃，对应图中第3个失重平台，含量约为18%。聚氯乙烯在最大分解时的温度为约210℃，对应图中第1个失重平台，含量约为19%。
2.2 添加剂的定性定量分析
2.2.1 增塑剂的分析
2.2.1. 1 红外光谱分析
以甲苯为溶剂，使用索氏抽提器萃取样品中的有机物。萃取液的红外谱图如图3所示。
图3 甲苯萃取液的红外谱图
图3中含有明显的邻苯二甲酸酯的特征吸收谱峰，解析如下：1732cm-1，"酯-C=O"的伸缩振动；1600cm-1、1580cm-1，"苯环骨架"的伸缩振动；1290cm-1、1122cm-1、1076cm-1，"C-O-C"的伸缩振动；745cm-1，"苯环上邻位取代=C-H"的非平面变角振动。
2.2.1. 2 热失重分析（TGA)
在图2中，邻苯二甲酸酯在最大分解时的温度为约320℃，对应图中第2个失重平台，含量约为26%。
2.2.2 发泡剂的分析
2.2.2. 1 红外光谱分析
以甲醇为溶剂，使用索氏抽提器萃取样品中的有机物。萃取液的红外谱图如图4所示。
图4 甲醇萃取液的红外谱图
图4中含有明显的偶氮二甲酰胺的特征吸收谱峰，解析如下：3336cm-1，"N-H"的伸缩振动；1729cm-1，"C=O"的的伸缩振动；1682cm-1、1541cm-1、1465cm-1，酰胺的特征吸收带Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；636cm-1、559cm-1，"N-H"的面外变角振动。
2.2.2. 2 元素分析
使用元素分析仪测得发泡保温材料的N含量为1.5%，换算为偶氮二甲酰胺的质量百分含量为3%。
2.2.3 黏合剂的分析
图1中含有明显的醋酸乙烯酯的特征吸收谱峰，解析如下：1739cm-1，"酯-C=O"的伸缩振动；1240cm-1、1026cm-1，"C-O-C"的伸缩振动。
2.2.4 填料的分析
2.2.4. 1 红外光谱
经过萃取后的残余物的红外谱图如图5所示。
图5 萃取后残余物的红外谱图
图5中含有滑石粉的特征吸收谱峰：1016cm-1，"Si-O"的伸缩振动。
2.2.4. 2 X射线衍射（XRD)
经过萃取后的残余物的XRD图与滑石粉标准谱图的对比如图6所示。
图6 萃取后残余物的XRD图与滑石粉标准谱图的对比
从图6可以看出，残余物的XRD图与滑石粉的标准谱图对应较好，应具有相同物相。
2.3 定性定量分析结果
发泡保温材料的最终定性、定量结果见表1。
表1 发泡保温材料的最终定性、定量结果
3 结论
(1）使用不同溶剂对样品进行萃取，结合不同萃取液的分析结果，可以得到样品较为详细的结构信息。
(2）联合使用红外光谱、TGA、XRD进行定性分析，可以提高定性定量结果的准确性。
