С помощью метода ИКС можно получить данные о количест­венных соотношениях, кинетике и механизме термоокислительной деструкции каучуков и способах ее торможения. Так, по изменениям в положении полос поглощения валентных колебаний О-Н и N-H связей антиоксидантов и интенсивности некоторых полос поглощения кау­чуков было сделано заключение, что антиоксиданты взаимодействуют с электронами двойной связи каучука.

В процессе термоокисления каучуков количественными ха­рактеристиками служат увеличение интенсивности поглощения ки-

слородсодержащих групп (С=0, О-Н) и уменьшение интенсивности поглощения группировок с двойными ^вязями.

В случае бутадиен-стирольного каучука изменение отношений оптических плотностей полос 1720, 967 см'1 и полосы 700 см'1, ис­пользуемой в качестве внутреннего стандарта, при увеличении време­ни прогрева образца происходит практически одновременно. Линей­ной экстраполяцией этих кривых можно определить индукционный период окисления каучука и активность стабилизаторов.

При изучении методом ИКС термоокисления изопренового каучука и его смесей с полибутадиеном установлено [46] присоедине­ние кислорода к изопреновому каучуку с образованием карбоксиль­ных и гидроксильных групп и отсутствие такого процесса в его сме­сях. Это объясняется протеканием в полиизопренах процессов термо­окислительной деструкции, а в полибутадиенах - термоокислительно­го структурирования, в их смесях имеет место рекомбинация разно­родных радикалов в момент их образования без присоединения ки­слорода к макроцепям.

При исследовании механодеструкции полимеров метод ИКС позволяет проводить полный анализ всех продуктов механохимиче - ских превращений, в том числе и нерастворимых [47].

Кроме того, метод ИК спектроскопии используется для изуче­ния силового возмущения связей в полимерных молекулах под дейст­вием механических напряжений [48]. В основу методики определения напряжений на химических связях в скелете полимерных молекул по­ложен эффект изменения формы полосы поглощения. Для свободного образца полоса ИК поглощения имеет симметричную форму относи­тельно максимума. Под влиянием растягивающих напряжений макси­мум смещается в сторону низких частот, а форма полосы искажается: с длинноволновой стороны образуется интенсивное крыло с хорошо выраженным краем, отстающим от максимума примерно на 25 см'1. Аналогичные эффекты наблюдаются для полимеров разнообразной природы на различных характеристических полосах поглощения.

Интерпретация этого эффекта основана на предположении о неравномерности распределения механических напряжений по хими­ческим связям. По этой причине для напряженного образца линии по­глощения, отвечающие участкам полимерных молекул с разными на­пряжениями, смещаются в сторону низких частот и, перекрываясь, образуют полосу несимметричной формы. Величина смещения частот линий Л v растет прямо пропорционально напряжению на химических связях. Таким образом, если разложить полосу поглощения для на­пряженного образца на составляющие ее линии, то можно найти рас­пределение напряжений по химическим связям.

Такие расчеты весьма трудоемки, поэтому обычно из спектра определяют две характеристики распределения: число сильно перена­пряженных участков молекул и среднее напряжение на таких участ­ках. Для разделения участков на слабонапряженные и перенапряжен­ные из контура полосы выделяют симметричную часть. Концентра­цию перенапряженных участков находят из формулы

п = Snk0/S0kn,

где S„ - площадь оставшейся после выделения симметричной части полосы; S0 - площадь полосы для напряженного образца; кп и к0 - мольные коэффициенты поглощения линий на перенапряженных и слабонапряженных участках соответственно. Чтобы найти среднее напряжение <т на перенапряженных участках, определяют частоту v(d), соответствующую центру тяжести длинноволнового крыла

<т = [v0- v(o)] а,

где v0 - частота максимума полосы ИК поглощения для ненапряжен­ного образца.