Fourier Transform Infrared Characterization of Polymers

446 Pages·1987·21.81 MB·English

by  R. T. Graf, J. L. Koenig, H. Ishida (auth.), Hatsuo Ishida (eds.)

FFOOUURRIIEERR TTRRAANNSSFFOORRMM
IINNFFRRAARREEDD
CCHHAARRAACCTTEERRIIZZAATTIIOONN
OOFF PPOOLLYYMMEERRSS
PPOOLLYYMMEERR SSCCIIEENNCCEE AANNDD TTEECCHHNNOOLLOOGGYY
EEddiittoorriiaall BBooaarrdd::
WWIIlllliiaamm JJ.. BBaaiilleeyy,, UUnniivveerrssiittyy ooff MMaarryyllaanndd,, CCoolllleeggee PPaarrkk,, MMaarryyllaanndd
JJ.. PP.. BBeerrrryy,, RRuubbbbeerr aanndd PPllaassttiiccss RReesseeaarrcchh AAssssoocciiaattiioonn ooff GGrreeaatt BBrriittaaiinn,,
SShhaawwbbuurryy,, SShhrreewwssbbuurryy,, EEnnggllaanndd
AA.. TT.. DDiiBBeenneeddeettttoo,, TThhee UUnniivveerrssiittyy ooff CCoonnnneeccttiiccuutt,, SSttoorrrrss,, CCoonnnneeccttiiccuutt
CC.. AA.. JJ.. HHooeevvee,, TTeexxaass AA && MM UUnniivveerrssiittyy,, CCoolllleeggee SSttaattiioonn,, TTeexxaass
YYOOllcchhll IIsshhiiddaa,, OOssaakkaa UUnniivveerrssiittyy,, TTooyyoonnaakkaa,, OOssaakkaa,, JJaappaann
FFrraannkk EE.. KKaarraa88ZZ,, UUnniivveerrssiittyy ooff MMaassssaacchhuusseettttss AAmmhheerrsstt,, MMaassssaacchhuusseettttss
OOss llaass SSoolloommoonn,, FFrraannkklliinn IInnssttiittuuttee,, PPhhiillaaddeellpphhiiaa,, PPeennnnssyyllvvaanniiaa
RReecceenntt vvoolluummeess iinn tthhee sseerriieess::
VVoolluummee 2244 CCRROOWWNN EETTHHEERRSS AANNDD PPHHAASSEE TTRRAANNSSFFEERR CCAATTAALLYYSSIISS IINN PPOOLLYYMMEERR SSCCIIEENNCCEE
EEddiitteedd bbyy LLoonn JJ.. MMaatthhiiaass aanndd CChhaarrlleess EE.. CCaarrrraahheerr,, JJrr..
VVoolluummee 2255 NNEEWW MMOONNOOMMEERRSS AANNDD PPOOLLYYMMEERRSS
EEddiitteedd bbyy BBiillll MM.. CCuullbbeerrttssoonn aanndd CChhaarrlleess UU.. PPiittttmmaann,, JJrr..
VVoolluummee 2266 PPOOLLYYMMEERR AADDDDIITTIIVVEESS
EEddiitteedd bbyy JJiirrii EE.. KKrreessttaa
VVoolluummee 2277 MMOOLLEECCUULLAARR CCHHAARRAACCTTEERRIIZZAATTIIOONN OOFF CCOOMMPPOOSSIITTEE IINNTTEERRFFAACCEESS
EEddiitteedd bbyy HHaattssuuoo IIsshhiiddaa aanndd GGaanneesshh KKuummaarr
VVoolluummee 2288 PPOOLLYYMMEERRIICC LLIIQQUUIIDD CCRRYYSSTTAALLSS
EEddiitteedd bbyy AAlleexxaannddrree BBlluummsstteeiinn
VVoolluummee 2299 AADDHHEESSIIVVEE CCHHEEMMIISSTTRRYY
EEddiitteedd bbyy LLiieenngg--HHuuaanngg LLeeee
VVoolluummee 3300 MMIICCRROO DDOOMMAAIINNSS IINN PPOOLLYYMMEERR SSOOLLUUTTIIOONNSS
EEddiitteedd bbyy PPaauull DDuubbiinn
VVoolluummee 3311 AADDVVAANNCCEESS IINN PPOOLLYYMMEERR SSYYNNTTHHEESSIISS
EEddiitteedd bbyy BBiillll MM.. CCuullbbeerrttssoonn aanndd JJaammeess EE.. MMccGGrraatthh
VVoolluummee 3322 PPOOLLYYMMEERRIICC MMAATTEERRIIAALLSS IINN MMEEDDIICCAATTIIOONN
EEddiitteedd bbyy CChhaarrlleess GG.. GGeebbeelleeiinn aanndd CChhaarrlleess EE.. CCaarrrraahheerr,, JJrr..
VVoolluummee 3333 RREENNEEWWAABBLLEE·· RREESSOOUURRCCEE MMAATTEERRIIAALLSS:: NNeeww PPoollyymmeerr SSoouurrcceess
EEddiitteedd bbyy CChhaarrlleess EE.. CCaarrrraahheerr,, JJrr..,, aanndd LL.. HH.. SSppeerrlliinngg
VVoolluummee 3344 PPOOLLYYMMEERRSS IINN MMEEDDIICCIINNEE:: BBiioommeeddiiccaall aanndd PPhhaarrmmaaccoollooggiiccaall AApppplliiccaattiioonnss""
EEddiitteedd bbyy EE.. CChhiieelllliinnii,, PP.. GGiiuussttii,, CC.. MMiigglliiaarreessii,, aanndd LL.. NNiiccoollaaiiss
VVoolluummee 3355 AADDVVAANNCCEESS IINN BBIIOOMMEEDDIICCAALL PPOOLLYYMMEERRSS
EEddiitteedd bbyy CChhaarrlleess GG.. GGeebbeelleeiinn
VVoolluummee 3366 FFOOUURRIIEERR TTRRAANNSSFFOORRMM IINNFFRRAARREEDD CCHHAARRAACCTTEERRIIZZAATTIIOONN OOFF PPOOLLYYMMEERRSS
EEddiitteedd bbyy HHaattssuuoo IIsshhiiddaa
AA CCoonnttiinnuuaattiioonn OOrrddeerr PPllaann iiss aavvaaiillaabbllee ffoorr tthhiiss sseerriieess.. AA ccoonnttiinnuuaattiioonn oorrddeerr wwiillll bbrriinngg ddeelliivveerryy ooff eeaacchh nneeww vvoolluummee
IImmmmeeddiiaatteellyy uuppoonn ppuubblliiccaattiioonn.. VVoolluummeess aarree bbiilllleedd oonnllyy uuppoonn aaccttuuaall sshhiippmmeenntt.. FFoorr ffuurrtthheerr iinnffoorrmmaattiioonn pplleeaassee ccoonn
ttaacctt tthhee ppuubblliisshheerr..
FFOOUURRIIEERR TTRRAANNSSFFOORRMM
IINNFFRRAARREEDD
CCHHAARRAACCTTEERRIIZZAATTIIOONN
OOFF PPOOLLYYMMEERRSS
EEddiitteedd bbyy
HHaattssuuoo IIsshhiiddaa
CCaassee WWeesstteerrnn RReesseerrvvee UUnniivveerrssiittyy
CClleevveellaanndd,, OOhhiioo
PPLLEENNUUMM PPRREESSSS •• NNEEWW YYOORRKK AANNDD LLOONNDDOONN
Library of Congress Cataloging in Publication Data
Symposium on Fourier Transform Infrared Characterization of Polymers (1984:
Philadelphia, Pa.)
Fourier transform infrared characterization of polymers.
(Polymer science and technology; v. 36)
"Proceedings of a Symposium on Fourier Transform Infrared Characterization of
Polymers, held August 26-31, 1984, in Philadelphia, Pennsylvania"-T.p. verso.
Held under the auspices of the Division of Polymer Chemistry, American Chemical
Society.
Bibliography: p.
Includes index.
1. Infrared spectroscopy-Congresses. 2. Fourier transform spectroscopy
Congresses. 3. Polymers and polymerization-Analysis. I. Ishida, Hatsuo. II. American
Chemical Society. Division of Polymer Chemistry. III. Title. IV. Series.
QD96.15F671984 547.71046 87-11183
ISBN 978-1-4684-7778-8 ISBN 978-1-4684-7776-4 (eBook)
00110.1007/978-1-4684-7776-4
Proceedings of a symposium on Fourier Transform Infrared Characterization
of Polymers, held August 26-31, 1984, in Philadelphia, Pennsylvania
© 1987 Plenum Press, New York
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1987
A Division of Plenum Publishing Corporation
233 Spring Street, New York, N.Y. 10013
All rights reserved
No part of this book may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted
in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, microfilming,
recording, or otherwise, without written permission from the Publisher
PPRREEFFAACCEE
TThhiiss bbooookk ccoonnttaaiinnss tthhee pprroocceeeeddiinnggss ooff tthhee SSyymmppoossiiuumm oonn FFTT--IIRR
CChhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff PPoollyymmeerrss,, wwhhiicchh wwaass hheelldd uunnddeerr tthhee aauussppiicceess ooff
tthhee DDiivviissiioonn ooff PPoollyymmeerr CChheemmiissttrryy,, AAmmeerriiccaann CChheemmiiccaall SSoocciieettyy ((AACCSS))
dduurriinngg tthhee aannnnuuaall AACCSS mmeeeettiinngg iinn PPhhiillaaddeellpphhiiaa,, AAuugguusstt,, 11998844.. TThhee
ccoonntteenntt ooff eeaacchh ppaappeerr hhaass bbeeeenn ssuubbssttaannttiiaallllyy eexxtteennddeedd ffrroomm tthhee
ppaappeerrss pprreesseenntteedd dduurriinngg tthhee ccoonnffeerreennccee..
DDuuee ttoo tthhee aacccciiddeennttaall,, iirrrreeccoovveerraabbllee lloossss ooff tthhee eennttiirree
ccoonntteennttss ooff tthhee bbooookk bbyy tthhee ccoommppuutteerr ssyysstteemm uusseedd ffoorr eeddiittoorriiaall
ppuurrppoosseess,, tthhee ppuubblliiccaattiioonn ooff tthhiiss bbooookk hhaass bbeeeenn ddeellaayyeedd mmoorree tthhaann
oonnee yyeeaarr oovveerr tthhee iinniittiiaall sscchheedduulleedd ddaattee.. IItt hhaass bbeeeenn aa
ccoonnttiinnuuoouuss,, ffrruussttrraattiinngg eexxppeerriieennccee ffoorr tthhee eeddiittoorr aass wweellll aass ffoorr
tthhee aauutthhoorrss.. AAnn eexxtteennddeedd MMuurrpphhyy''ss llaaww,, --aannyytthhiinngg ccaann ggoo wwrroonngg
ggooeess mmuullttiippllyy wwrroonngg-- hhaass bbeeeenn ddeemmoonnssttrraatteedd iinn eeddiittoorr''ss ooffffiiccee.. IItt
nneecceessssiittaatteedd,, ootthheerrwwiissee uunnnneecceessssaarryy,, rreeppeeaatteedd pprrooooff rreeaaddiinngg dduurriinngg
wwhhiicchh ttiimmee tthhee eeddiittoorr hhaadd vvaalluuaabbllee eexxppeerriieennccee ~~nn ffaammiilliiaarriizziinngg
hhiimmsseellff wwiitthh eeaacchh ppaappeerr mmuucchh mmoorree tthhaann uussuuaall.. TThhee ppaappeerrss iinn tthhiiss
bbooookk aarree ssttaattee--ooff--tthhee--aarrtt eevveenn aafftteerr ssuucchh aa ddeellaayy.. IItt iiss tthhee
aauutthhoorrss pprriiddee aanndd iinntteeggrriittyy ttoowwaarrdd tthhee qquuaalliittyy ooff eeaacchh ppaappeerr tthhaatt
mmaakkeess tthhee vvaalluuee ooff tthhiiss bbooookk lloonngg llaassttiinngg,, wwhhiillee rreessppoonnssiibbiilliittyy ooff
tthhee lloossss ooff aannyy ttiimmeelliinneessss rreessttss aatt tthhee eeddiittoorr''ss hhaanndd.. FFoorr tthhee
ppuurrppoossee ooff ooffffiicciiaall rreeccoorrddss,, ssuubbmmiissssiioonn aanndd aacccceeppttaannccee ddaatteess mmuusstt
bbee ssttaatteedd.. AAllll ppaappeerrss hhaadd bbeeeenn ssuubbmmiitttteedd bbyy SSeepptteemmbbeerr,, 11998844,, aanndd
hhaadd bbeeeenn aacccceepptteedd ffoorr ppuubblliiccaattiioonn bbyy NNoovveemmbbeerr,, 11998844,, aafftteerr tthhee
ccrriittiiccaall rreevviieeww pprroocceesssseess..
SSiinnccee tthhee eeddiittoorr hhaadd sseeeenn tthhee ffiirrsstt FFTT--IIRR ssppeeccttrruumm ooff aa
ppoollyymmeerriicc mmaatteerriiaall,, wwhhiicchh wwaass rreeccoorrddeedd bbyy aa mmooddeerrnn ccoommppuutteerriizzeedd
FFTT--IIRR ssppeeccttrroommeetteerr,, lliittttllee mmoorree tthhaann aa ddeeccaaddee aaggoo,, tthhee aapppplliiccaattiioonn
ooff PPTT--IIRR ttoo tthhee ppoollyymmeerr sscciieennccee ffiieelldd hhaass ddeevveellooppeedd aatt aann
uunnpprreecciiddeenntteedd rraattee iinn tthhee hhiissttoorryy ooff IIRR ssppeeccttrroossccooppyy.. TThhee ffiirrsstt
FFTT--IIRR rreellaatteedd ppaappeerr ooff tthhee eeddiittoorr wwaass iinniittiiaallllyy rreejjeecctteedd bbyy aa
rreevviieewweerr bbeeccaauussee tthhee rreevviieewweerr rreemmaarrkkeedd,, --II ddoo nnoott bbeelliieevvee iinn
FFTT--IIRR--.. NNoowwaaddaayyss,, ssoommee mmaayy bbee wwiilllliinngg ttoo ggoo aass ffaarr aass ssaayyiinngg,,
--TThhee IIRR ssppeeccttrruumm rreeccoorrddeedd bbyy aa ddiissppeerrssiivvee iinnssttrruummeenntt mmaayy nnoott bbee
vv
vvii PPRREEFFAACCEE
ggoooodd eennoouugghh''.. SSoommee eevveenn pprrooppoossee tthhaatt tthhee uussee ooff tthhee wwoorrdd ''IIRR
ssppeeccttrruumm'' sshhoouulldd aauuttoommaattiiccaallllyy iinnddiiccaattee FFTT--IIRR ssppeeccttrruumm.. AAddvveenntt ooff
tthhee ttaabbllee--ttoopp FFTT--IIRR ssppeeccttrroommeetteerrss aalloonngg wwiitthh rreesseeaarrcchh ggrraaddee
ssppeeccttrroommeetteerrss aallllooww FFTT--IIRR ttoo bbee uusseedd iinn aallll aarreeaass ooff iinndduussttrriiaall
aanndd aaccaaddeemmiicc IIRR ssttuuddiieess.. OOff ccoouurrssee,, uunnddeerr aannyy rraappiidd ggrroowwtthh,, tthheerree
iiss aallwwaayyss aa ppaaiinnffuull,, ppeerrssiisstteenntt eeffffoorrtt ooff tthhee ppiioonneeeerrss.. WWee sshhoouulldd
tthhaannkk rreesseeaarrcchheerrss iinn pprree--ccoommppuutteerriizzeedd FFTT--IIRR eerraa ffoorr tthheeiirr vvaalluuaabbllee
ddeevvoottiioonn.. IItt iiss aa ffoorrttuuiittoouuss ccooiinncciiddeennccee tthhaatt tthhee eeddiittoorr wwoorrkkss aatt
tthhee uunniivveerrssiittyy wwhheerree PPrrooffeessssoorr MMiicchheellssoonn,, tthhee iinnvveennttoorr ooff tthhee
MMiicchheellssoonn iinntteerrffeerroommeetteerr wwhhiicchh iiss tthhee hheeaarrtt ooff FFTT--IIRR ssppeeccttrroommeetteerr,,
ppeerrffoorrmmeedd tthhee iinnffaammoouuss mmeeaassuurreemmeenntt ooff tthhee ssppeeeedd ooff lliigghhtt uussiinngg tthhee
iinntteerrffeerroommeetteerr eexxaaccttllyy 110000 yyeeaarrss aaggoo.. IItt iiss aallssoo wwhheerree tthhee ffiirrsstt
ppaappeerr oonn FFTT--IIRR cchhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff ppoollyymmeerrss wwaass wwrriitttteenn..
IIRR ssppeeccttrroossccooppyy iiss oonnee ooff tthhee mmoosstt vvaalluuaabbllee mmeetthhooddss ffoorr
ppoollyymmeerr cchhaarraacctteerriizzaattiioonn.. UUnniiqquuee ssaammpplliinngg rreeqquuiirreemmeennttss aarriissee ffrroomm
tthhee ppoollyymmeerriicc nnaattuurree ooff tthhee ssaammpplleess.. FFTT--IIRR hhaass bbeeeenn eexxtteennssiivveellyy
aapppplliieedd ttoo ppoollyymmeerrss yyeett tthheerree hhaass bbeeeenn nnoo mmoonnooggrraammss ddeeddiiccaatteedd ttoo
ppoollyymmeerr cchhaarraacctteerriizzaattiioonn bbyy FFTT--IIRR.. TThhee rreeaaddeerrss sshhoouulldd eennjjooyy aa
wwiiddee ssppeeccttrruumm ooff aarrttiicclleess iinn tthhiiss bbooookk ffrroomm tthhee llaatteesstt ddeevveellooppmmeenntt
ooff iinnssttrruummeennttaattiioonn ttoo tthheeoorreettiiccaall wwoorrkkss uuttiilliizziinngg tthhee uunniiqquueenneessss
ooff FFTT--IIRR..
TThhee ppaappeerrss pprreesseenntteedd iinn tthhee ssyymmppoossiiuumm hhaavvee bbeeeenn rreeaarrrraannggeedd iinn
tthhiiss bbooookk bbaasseedd oonn tthhee ccoonntteenntt.. CChhaapptteerr II wwaass llaatteerr aaddddeedd ttoo
pprroovviiddee ssoommee bbaacckkggrroouunndd iinn ooppttiiccaall tthheeoorryy.. TThhee ccoonntteennttss ooff tthhee
rreemmaaiinniinngg cchhaapptteerrss aarree:: CChhaapptteerr IIIIii PPoollaarriizzaattiioonn--mmoodduullaattiioonn
TTeecchhnniiqquuee,, CChhaapptteerr IIIIIIii NNeeww IInnssttrruummeennttaattiioonn,, CChhaapptteerr IIVVii
AApppplliiccaattiioonn ttoo MMoolleeccuullaarr DDyynnaammiiccss aanndd KKiinneettiiccss,, CChhaapptteerr VVii
SSppeeccttrraall AAnnaallyyssiiss aanndd MMaanniippuullaattiioonn TTeecchhnniiqquueess,, CChhaapptteerr VVII.. SSuurrffaaccee
aanndd IInntteerrffaaccee SSttuuddiieess,, aanndd CChhaapptteerr VVIIII.. AApppplliiccaattiioonn ooff OOppttiiccaall
TThheeoorriieess..
IItt iiss tthhee eeddiittoorr''ss pprreevviilleeddggee ttoo aacckknnoowwlleeddggee tthhoossee wwhhoo hheellppeedd
iinn eeddiittiinngg tthhiiss bbooookk.. EEaacchh aauutthhoorr''ss ppaattiieennccee iinn ssppiittee ooff uunn
aacccceeppttaabbllee ddeellaayyss wwaass tthhee mmaajjoorr ddrriivviinngg ffoorrccee ffoorr tthhee pprrooggrreessss..
MMss.. LL.. PPiicccciinniinnoo aanndd MMss.. EE.. RRaayynnoorr--EEnnccoo ooff PPlleennuumm PPuubblliisshhiinngg CCoo..
aarree bbootthh ssppoonnssoorriinngg eeddiittoorrss wwhhoo hhaavvee bbeeeenn vveerryy ppaattiieenntt aanndd
uunnddeerrssttaannddiinngg wwiitthh tthhee ddeellaayyee""dd wwoorrkk.. MMss.. AA.. LLeewwaannddoowwsskkii aanndd MMss..
PP.. EEnnggeellhhoorrnn hheellppeedd ttoo pprroodduuccee tthhee bbooookk iinn iittss ffiinnaall ffoorrmm.. TThhee
pprrooooff rreeaaddiinngg wwaass ddoonnee iinn ppaarrtt bbyy RR..TT..GGrraaff,, JJ..DD..MMiilllleerr,, HH..CChhaattzzii,,
RR..JJoohhnnssoonn,, YY..llsshhiinnoo,, CC..SSccootttt,, KK..NNaakkaattaa,, KK..HHoohh,, YY..SSuuzzuukkii,, JJ..JJaanngg,,
aanndd CC..KKhhoooo.. FFiinnaallllyy,, wwhhoolleehheeaarrtteedd ssuuppppoorrtt ffrroomm tthhee eeddiittoorr''ss
ffaammiillyy mmeemmbbeerrss aallll mmaaddee tthhiiss bbooookk ccoommee ttoo aa ccoommpplleettiioonn..
HH.. IIsshhiiddaa
EEddiittoorr
CCOONNTTEENNTTSS
CCHHAAPPTTEERR II.. IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN
IInnttrroodduuccttiioonn ttoo OOppttiiccss aanndd IInnffrraarreedd SSppeeccttrroossccooppiicc TTeecchhnniiqquueess
RR..TT..GGrraaff,, JJ..LL..KKooeenniigg aanndd HH..IIsshhiiddaa ............................................ .. 11
CCHHAAPPTTEERR IIII.. PPOOLLAARRIIZZAATTIIOONN--MMOODDUULLAATTIIOONN TTEECCHHNNIIQQUUEESS
CChhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff PPoollyymmeerrss UUssiinngg PPoollaarriizzaattiioonn--MMoodduullaattiioonn
IInnffrraarreedd TTeecchhnniiqquueess:: DDyynnaammiicc IInnffrraarreedd LLiinneeaarr DDiicchhrrooiissmm
((DDIIRRLLDD)) SSppeeccttrroossccooppyy
II..NNooddaa,, AA..EE..DDoowwrreeyy aanndd CC..MMaarrccootttt................................................ 3333
AA CCoommppaarriissoonn ooff SSppeeccttrraall SSuubbttrraaccttiioonn aanndd PPoollaarriizzaattiioonn MMoodduu
llaattiioonn SSppeeccttrroossccooppyy ffoorr uussee iinn DDeeffoorrmmaattiioonn SSttuuddiieess ooff PPoollyymmeerrss
JJ..EE..LLaasscchh,, EE..DDoobbrroovvoollnnyy,, SS..EE..MMoolliiss aanndd SS..LL..HHssuu.................... 6611
FFoouurriieerr TTrraannssffoorrmm IInnffrraarreedd VViibbrraattiioonnaall CCiirrccuullaarr DDiicchhrrooiissmm iinn
tthhee CCaarrbboonnyyll SSttrreettcchhiinngg RReeggiioonn ooff PPoollyyppeeppttiiddeess aanndd UUrreetthhaannee
AAmmiinnoo AAcciidd DDeerriivvaattiivveess
LL..AA..NNaaffiiee,, EE..DD..LLiipppp,, AA..CChheerrnnoovviittzz aanndd GG..PPeetteerrlliinnii ••••••••••..•• 8811
CCHHAAPPTTEERR IIIIII.. NNEEWW IINNSSTTRRUUMMEENNTTAATTIIOONN
AApppplliiccaattiioonn ooff FFTT--IIRR MMiiccrroossaammpplliinngg TTeecchhnniiqquueess ttoo SSoommee PPoollyymmeerr
SSyysstteemmss
KK..KKrriisshhnnaann.................. ••••••••••••••••..•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9977
IIRR--PPAASS SSttuuddiieess:: SSiiggnnaall--ttoo--NNooiissee EEnnhhaanncceemmeenntt aanndd DDeepptthh PPrrooffiillee
AAnnaallyyssiiss
RR..WW..DDuueerrsstt,, PP..MMaahhmmooooddii aanndd HH..DD..DDuueerrsstt...................................... 111133
vviiii
vviiiiii CCOONNTTEENNTTSS
CCHHAAPPTTEERR IIVV.. AAPPPPLLIICCAATTIIOONN TTOO MMOOLLEECCUULLAARR DDYYNNAAMMIICCSS AANNDD KKIINNEETTIICCSS
RReecceenntt AAddvvaanncceess iinn RRhheeoo--OOppttiiccaall FFoouurriieerr--TTrraannssffoorrmm IInnffrraarreedd
SSppeeccttrroossccooppyy ooff PPoollyymmeerrss
HH..WW..SSiieesslleerr.......................................................................................... 112233
FFTT--IIRR SSppeeccttrroossccooppyy SSttuuddiieess oonn tthhee DDeeffoorrmmaattiioonn ooff PPoollyymmeerrss bbyy
MMeeaannss ooff CCoommppuutteerriizzeedd IInnssttrruummeennttaattiioonn
KK..HHoollllaanndd--MMoorriittzz................................................................................ 116633
FFTT--IIRR aanndd TThheerrmmaall--MMeecchhaanniiccaall CCuurree CChhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff BBlloocckkeedd
IIssooccyyaannaattee CCoonnttaaiinniinngg CCooaattiinnggss
GG..MM..CCaarrllssoonn,, CC..MM..NNeeaagg,, CC..KKuuoo aanndd TT..PPrroovvddeerr ••••••••..•••••••••••••••••• 119977
HHyyddrrooggeenn BBoonnddiinngg iinn NNyylloonn 6666 aanndd HHooddeell CCoommppoouunnddss
DD..GGaarrcciiaa aanndd HH..WW..SSttaarrkkwweeaatthheerr,, JJrr.............................................. 221133
CCHHAAPPTTEERR VV.. SSPPEECCTTRRAALL AANNAALLYYSSIISS AANNDD MMAANNIIPPUULLAATTIIOONN TTEECCHHNNIIQQUUEESS
CCoommbbiinnaattiioonn ooff DDiiffffuussee RReefflleeccttaannccee FFTT--IIRR SSppeeccttrroossccooppyy,, FFoouurriieerr
SSeellff--DDeeccoonnvvoolluuttiioonn aanndd CCuurrvvee--FFiittttiinngg ffoorr tthhee IInnvveessttiiggaattiioonn ooff
RReeaaccttiinngg CCooaallss
PP..RR..GGrriiffffiitthhss aanndd SS..HH..WWaanngg............................................................ 223311
UUssee ooff CCuurrvvee AAnnaallyyssiiss ttoo AAnnaallyyzzee OOvveerrllaappppiinngg BBaannddss ~~nn tthhee
IInnffrraarreedd SSppeeccttrraa ooff PPoollyymmeerrss
BB..JJaassssee........................................................................ ••••........••..........•• 224455
AApppplliiccaattiioonn ooff CCuurrvvee FFiitt aanndd DDeeccoonnvvoolluuttiioonn ttoo PPoollyymmeerr AAnnaallyyssiiss
PP..BB..RRoouusshh,, RR..WW..HHaannnnaahh,, JJ..PP..CCooaatteess,, AA..BBuunnnn
aanndd HH..AA.. WWiilllliiss.................................................................................... 226611
AAppppllyyiinngg VVeeccttoorr SSooffttwwaarree CCoonncceeppttss ttoo tthhee QQuuaannttiittaattiioonn ooff PPoollyy
mmeerr SSyysstteemmss
JJ ..AA..MMiilllleerr aanndd RR..JJ ..OObbrreemmsskkii.......................................................... 228811
FFTT--IIRR SSttuuddiieess ooff IIoonnoommeerrss
PP..CC..PPaaiinntteerr,, BB..AA..BBrroozzoo··sskkii aanndd HH..MM..CCoolleemmaann.............................. 229999
CCHHAAPPTTEERR VVII.. SSUURRFFAACCEE AANNDD IINNTTEERRFFAACCEE SSTTUUDDIIEESS
FFoouurriieerr TTrraannssffoorrmm IInnffrraarreedd PPhhoottooaaccoouussttiicc SSppeeccttrroossccooppyy ooff FFiillmmss
NN.. TTeerraammaaee aanndd SS.. TTaannaakkaa........ •••••• •••••••• •••••• •••• •• •••••••• •••••• •••••• •••• •••••••••• 331155
CCOONNTTEENNTTSS iixx
FFTT--IIRR aass aa TTooooll ffoorr tthhee CChhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff IInndduussttrriiaall
MMaatteerriiaallss
AA.. IIsshhiittaannii............................................................................................ 334411
FFTT--IIRR ooff tthhee PPoollyymmeerr--RReeiinnffoorrcceemmeenntt IInntteerrpphhaassee ~~nn CCoommppoossiittee
NNaatteerriiaallss
AA..GGaarrttoonn...................................... ..••••••••••••••••••••..•••••••••••••••••••••••••••••••••• 336633
FFoouurriieerr TTrraannssffoorrmm DDiiffffuussee RReefflleeccttaannccee IInnffrraarreedd SSttuuddyy ooff
FFiibbeerrss,, PPoollyymmeerr FFiillmmss,, aanndd CCooaattiinnggss
HH..TT..HHccKKeennzziiee,, SS..RR..CCuulllleerr aanndd JJ..LL..KKooeenniigg ••••••••••••••••••••..•••••••••••• 337777
CCHHAAPPTTEERR VVIIII.. AAPPPPLLIICCAATTIIOONN OOFF OOPPTTIICCAALL TTHHEEOORRYY
CCoommppaarriissoonn ooff FFTT--IIRR TTrraannssmmiissssiioonn,, SSppeeccuullaarr RReefflleeccttaannccee,, aanndd
AAtttteennuuaatteedd TToottaall RReefflleeccttaannccee SSppeeccttrraa ooff PPoollyymmeerrss
RR.. TT..GGrraaff,, JJ ..LL..KKooeenniigg aanndd HH.. IIsshhiiddaa.............................................. 338855
QQuuaannttiittaattiivvee AAnnaallyyssiiss ooff NNeeaatt PPoollyymmeerriicc FFiibbeerrss bbyy DDRRIIFFTTSS UUssiinngg
OOppttiiccaall CCoonnssttaanntt DDaattaa
RR..TT..GGrraaff,, JJ..LL..KKooeenniigg aanndd IIII..IIsshhiiddaa ••....••••••••••••••••••..••••••••..••..••..•• 339977
FFoouurriieerr TTrraannssffoorrmm PPoollaarriimmeettrryy
JJ..AA..BBaarrddwweellll aanndd MM..JJ..DDiiggnnaamm ••••••••••••••••••••••••••••••..••..••••..••..••••••••..•• 441155
AAuutthhoorr IInnddeexx.................................................................................................... 444455
SSuubbjjeecctt IInnddeexx.................................................................................................. 444477
IINNTTRROODDUUCCTTIIoottll TTOO OOPPTTIICCSS AANNDD IINNFFRRAARREEDD SSPPEECCTTRROOSSCCOOPPIICC TTEECCHHNNIIQQUUEESS
RR..TT..GGrraaff,, JJ..LL..KKooeenniigg aanndd HH..IIsshhiiddaa
DDeeppaarrttmmeenntt ooff MMaaccrroommoolleeccuullaarr SScciieennccee
CCaassee WWeesstteerrnn RReesseerrvvee UUnniivveerrssiittyy
CClleevveellaanndd,, OOhhiioo 4444110066
II.. PPoollyymmeerr IInnffrraarreedd SSppeeccttrroossccooppyy
IInnffrraarreedd ssppeeccttrroossccooppyy iiss oonnee ooff tthhee oollddeesstt tteecchhnniiqquueess ffoorr tthhee
mmoolleeccuullaarr lleevveell cchhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff mmaatteerriiaallss,, aanndd iitt hhaass ooff
ccoouurrssee bbeeeenn eexxtteennssiivveellyy uusseedd ttoo ssttuuddyy ppoollyymmeerr ssyysstteemmss.. EExxcceelllleenntt
rreevviieeww aarrttiicclleess eexxiisstt ffoorr tthhee aapppplliiccaattiioonn ooff bbootthh ddiissppeerrssiivvee [[11]]
aanndd FFoouurriieerr ttrraannssffoorrmm iinnssttrruummeennttaattiioonn [[22]] ttoo ppoollyymmeerrss.. TThhee uussee ooff
IIRR ttoo ssttuuddyy ppoollyymmeerr ssuurrffaacceess aanndd iinntteerrffaacceess hhaass aallssoo bbeeeenn rreevviieewweedd
[[33]].. AAss tthhee nnuummbbeerr aanndd ccoommpplleexxiittyy ooff IIRR tteecchhnniiqquueess ffoorr eexxaaIIii11iinniinngg
nnoonn--rroouuttiinnee ssaammpplleess hhaass iinnccrreeaasseedd,, tthheerree hhaass bbeeeenn aa ggrroowwiinngg
tteennddeennccyy ttoo eexxaammiinnee ssaammpplleess ''iinn ssiittuu''.. TThhiiss iiss eessppeecciiaallllyy ttrruuee
wwhheerree ppoollyymmeerr ssyysstteemmss aarree iinnvvoollvveedd.. IInnffrraarreedd ssppeeccttrraa ooff ssuucchh
ssyysstteemmss aass ffiilllleedd ppoollyymmeerrss,, ggllaassss rreeiinnffoorrcceedd ppllaassttiiccss.. ffiibbeerrss,, aanndd
ssuurrffaaccee ttrreeaatteedd ppaarrttiiccuullaatteess.. hhaavvee bbeeeenn rreeccoorrddeedd iinn tthhee ppaasstt uussiinngg
rreellaattiivveellyy oolldd tteecchhnniiqquueess ssuucchh aass ttrraannssmmiissssiioonn aanndd AATTRR.. HHoowweevveerr..
tthhee ssppeeccttrraall qquuaalliittyy wwaass llooww.. NNooww iitt iiss ppoossssiibbllee ttoo oobbttaaiinn hhiigghh
qquuaalliittyy ssppeeccttrraa ooff tthheessee ssyysstteemmss bbyy uussiinngg ssuucchh tteecchhnniiqquueess aass
ddiiffffuussee rreefflleeccttaannccee.. pphhoottooaaccoouussttiicc.. aanndd IIRR mmiiccrroossccooppyy..
TThhee eemmpphhaassiiss oonn mmeeaassuurriinngg ssaammpplleess aass iiss'' ccaann lleeaadd ttoo aa
ddiilleemmmmaa iinn ssppeeccttrraall iinntteerrpprreettaattiioonn.. OOnnee mmaayy oobbttaaiinn aa ssppeeccttrruumm ooff
aann iinnttrraaccttaabbllee ssaammppllee bbyy aa ssuuiittaabbllee tteecchhnniiqquuee,, bbuutt hhaass oonnee
mmeeaassuurreedd aa ssppeeccttrruumm ooff oonnllyy tthhee mmoolleeccuullaarr ssttrruuccttuurree ooff tthhee ssaammppllee..
oorr aa ccoommbbiinnaattiioonn ssppeeccttrruumm ooff tthhee ssaammppllee''ss mmoolleeccuullaarr ssttrruuccttuurree aanndd
mmaaccrroossccooppiicc ssttaattee?? FFuurrtthheerrmmoorree ddooeess tthhee tteecchhnniiqquuee iittsseellff
ccoonnttrriibbuuttee ttoo tthhee mmeeaassuurreedd ssppeeccttrruumm?? FFoorr mmaannyy ssaammpplleess.. tthheessee
qquueessttiioonnss mmaayy oonnllyy bbee iimmppoorrttaanntt ffoorr qquuaannttiittaattiivvee wwoorrkk.. BBuutt,, ffoorr
ootthheerr ssaammpplleess eevveenn qquuaalliittaattiivvee IIRR ssppeeccttrroossccooppyy iiss nnoott ffeeaassiibbllee
wwiitthhoouutt aann uunnddeerrssttaannddiinngg ooff tthhee uunnddeerrllyyiinngg pphhyyssiiccss ooff tthhee
eexxppeerriimmeennttss.. IInn aann iinnffrraarreedd eexxppeerriimmeenntt,, oonnee uussuuaallllyy mmeeaassuurreess tthhee
ttrraannssmmiissssiioonn,, rreefflleeccttiioonn,, eemmiissssiioonn.. oorr ssccaatttteerriinngg ooff IIRR rraaddiiaattiioonn,,
aanndd tthheenn ccaallccuullaatteess tthhee aabbssoorrppttiioonn ffrroomm tthhee mmeeaassuurreedd qquuaannttiittyy..