二阶反应型全息高分子材料的表征，除了使用光学性能表征方法以外，还需分别表征两个阶段中材料的组成及材料性能。本章着重介绍两个方法：一是用于表征两个阶段中单体转化率的实时傅里叶变换红外光谱(RT-FTR)，二是用于表征两个阶段中材料玻璃化温度、模量及交联密度的动态热机械分析(DMA)。

　　一、实时傅里叶变换红外光谱

　　在分子中，化学键或官能团的原子处于不断振动的状态。当采用红外光照射分子时，化学键或官能团发生振动，并吸收特定频率的红外光，进而引起分子振动能级或转动能级的跃迁。光谱仪记录红外光谱的变化，从而反映官能团浓度的变化。根据朗伯-比尔定律，红外光谱中某一特征吸收峰的峰面积与对应官能团的浓度成正比。因此，根据反应过程中吸收峰峰面积的变化可计算官能团的转化率。RT-FTIR是配有分光器及MCT检测器(mercury cadmium telluride的英文缩写，即Hg-Cd-Te半导体光电检测器)的红外光谱仪，可进行快速实时光谱扫描，从而实现对光聚合反应的实时监测。

　　以硫醇-丙烯酸酯/硫醇-烯丙基醚全息高分子材料的动力学表征为例，利用RT-FTIR同时监测样品在2570cm-1、810cm-1和3084cm-1处吸收峰的变化，对应地计算硫醇、丙烯酸酯和烯丙基醚的官能团转化率。加入催化剂三乙胺后，硫醇与丙烯酸酯发生加成反应，因此二者的官能团转化率随着时间的增加逐渐升高。烯丙基醚不参与这一阶段反应，其吸收峰(3084cm-1)基本不变。光照开始后，光引发剂分解产生的自由基引发硫醇与烯丙基醚的自由基加成反应，该反应很快，在2min之内基本完成。最终，硫醇的官能团转化率达到75%，丙烯酸酯的官能团转化率接近100%，烯丙基醚的官能团转化率达到85%。

　　二、动态热机械分析

　　DMA可以表征材料的热性能和力学性能。针对二阶反应型全息高分子材料，可利用DMA监测材料的储能模量和损耗正切随温度的变化曲线，进而获得材料的玻璃化温度、交联密度等性能参数。

　　同样以硫醇-丙烯酸酯/硫醇-烯丙基醚全息高分子材料为例，利用DMA分别表征两个阶段反应完成后材料的储能模量和损耗正切。损耗正切(tanδ)达到最大值所对应的温度即材料的玻璃化温度(Tg)。损耗正切随温度变化曲线的半峰宽(FWHM)与交联网络的均匀性有关，FWHM越小，则交联网络越均匀。一般地，取温度为(Tg+30)K时材料的储能模量为其橡胶态储能模量(E′)。根据橡胶态弹性理论，材料的交联密度(CD)可通过式计算得到。

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