红外显微成像系统用于多层复合膜各层结构分析

引言 聚合物多层复合膜材料一般由多层不同聚合 物材质组成，广泛应用在各类功能包装材料 中，如食品和药品包装等。例如食品包装材料要求，内层必须安全无毒，可与食 品直接接触，而外层可以印刷产品信息等。根据不同应用需求，多层膜中间层材 质会根据包装柔韧性的相关要求而调整。根据不同应用领域及使用需求，聚合物 中多层膜的成分存在较大变化，会有多种材质互相组合实现不同功能，故对这类 多层材料进行详细成分分析极其重要。 带有 ATR 成像附件的 PerkinElmer Spotlight™400 红外成像系统（图 1），可实现对厚度低至 2-3μm 的多层膜进 行快速结构分析以及成分研究。

实验 将样品垂直放置在样品夹中，并水平切割至与样品夹表面齐平，露出用于 分析的平整样品表面。仪器测试参数如表 1 所示。 与传统的非接触式成像技术（6.25×6.25μm）相比，ATR 成像附件可以测 试更小尺寸样品（1.56×1.56μm），从而可实现更薄多层膜样品的材料层成 分分析。 本次测试过程中，分别对两种不同材质的聚合物多层膜样品进行化学成像 分析。

样品 2 第二个多层膜材料由八层组成，总厚度约为 100 微米。该多层膜样品的可 见光图像如图 4 所示。

多层膜样品 2 中每层的结构图像和相应的红外光谱图如附录 2 中所示。

结论 配备 ATR 成像功能的 PerkinElmer Spotlight 400 红外成像系统可用于多层 膜样品各膜层微观材质化学成分分析，Spectrum IMAGE™软件可以很方便 轻松的进行数据分析处理，得到样品微观区域详细数据，测试过程简单方 便。