1、第卷,第期 光谱学与光谱分析Vol.,No.,pp-年 月 Spectroscopy and Spectral AnalysisDecember,热熔型反光道路标线涂料的红外光谱三级鉴定李 浩,马 芳,孙素琴.南京森林警察学院,江苏 南京 .清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室,北京 摘 要 为了能从交通事故现场的微量物证中检测出道路标线涂料,并进一步区分其厂牌,选取国内三个不同厂牌的热熔型反光道路标线涂料及其配方原料,利用一维红外光谱(FTIR)、二阶导数光谱(SD-IR)、二维相关光谱(D-IR)进行三级鉴定研究。实验结果表明,三个厂牌的涂料在一维谱图上峰形相似度很高,
2、只是吸收峰波数有一定的差异,在 cm-附近都有宽强吸收峰,cm-附近也有较强吸收峰,经过分区域局部放大并与每种配方原料图谱比对分析,可将三个厂牌涂料加以区分,和 cm-区域内主要反映出三厂牌涂料的重质碳酸钙相对含量不同,cm-区域内主要反映出聚乙烯蜡(PE 蜡)、乙烯醋酸乙烯树脂(EVA)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的相对含量不同。二阶导数谱图不仅验证了一维光谱分析的结果,而且进一步扩大微观差异,并在 cm-区域内反映出石英砂相对含量的不同。在 cm-范围内的二维红外相关光谱中,自动峰出现的位置和个数有着更为显著的差异。因此,红外光谱三级鉴定是一种快速有效识别、区分热熔型反光道路标线漆的方法,
3、并且表观分辨率逐级提高。关键词 热熔型反光道路标线涂料;一维红外光谱;二阶导数光谱;二维相关光谱中图分类号:O.文献标识码:A DOI:.j.issn.-()-收稿日期:-,修订日期:-基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金项目(LGYB)和国家自然科学基金项目()资助 作者简介:李 浩,年生,南京森林警察学院刑事技术系讲师 e-mail:haohaoli-ly 引 言 热熔型反光道路标线涂料常温下呈粉末状,内含反光玻璃微珠,施工时用热熔釜加热至 可熔融成流动状,涂布到路面数分钟内即可冷却硬化形成坚硬的漆膜。因其具有较强的路面附着力、夜间反光效果好、无环境污染、耐磨性良好、干燥时间短等特性,
4、成为在一般公路与高速公路常用的涂料。目前关于交通事故中油漆的检验以及相关研究多涉及到车身漆,实际上车身漆与道路标线漆都有可能通过碰撞、刮擦而转移到车辆、人身或物品上。若能从现场的微量混合物中检测出道路标线漆,并能判断其来源,对于重建交通事故现场、还原某些事实真相可提供有力证据。道路标线漆与车身漆成分不同,不同厂牌的漆中组分及含量也不同,这就为增加道路标线漆的识别特征,研究道路标线漆的鉴定方法提供了基础-。红外光谱三级鉴定法是在一维光谱的基础上,通过二阶导数来增强谱图的表观分辨率,再利用二维相关红外光谱丰富样本信息的表达。该方法适合对相似谱图的快速区分鉴别,同时样品的完整性不会被破坏。实验部分1
5、.1 样品制备随机选购河北、浙江、山东三家公司所生产的白色热熔型反光标线漆,分别标号为 A,B,C,其预混反光玻璃珠的重量比依次为 ,。模拟真实道路施工条件,制成各厂商路面漆的成模样品。将现有的三家公司的标准规格料(粉料与玻璃珠已经混合好),在加热器中加热并不断用玻璃棒搅拌,以防止粉料烧焦。加热到 后,粉浆呈液态粘稠状,此时将熔融的液体倒入模具(长 cm、宽 cm、深 mm)中,待冷却后取下放入物证袋中标记保存待测。取已成模的片状样品先进行衰减全反射(ATR-FTIR)的分析。保留一部分样品磨成小块,并研磨至 IR 能正常穿透的厚度,分别编号置于防潮柜贮藏,待后续进行透射(Trans-miss
6、ion-FTIR)分析。溴化钾为 AR 级。目前国内外热熔型反光道路标线漆主要由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂、反光材料及其他助剂组成。各厂家采用的白色涂料配方原料及含量相差不大,见表 。Table 1 Content of hot melting coating materials原料名称重量百分比合成树脂碳五石油树脂乙烯醋酸乙烯树脂(EVA)约 约 M C.填料重质碳酸钙、滑石粉石英砂约 约 颜料金红石钛白粉约 增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)约 润滑剂聚乙烯蜡(PE 蜡)约?.反光材料玻璃微珠约 按照厂家提供的配方,从市场购买以上九种主要原料,作为实验样品。1.2 仪器及条件ATR-FTIR:使用 Perkin Elmer 公司的 Frontier 光谱仪ATR 附件,DTGS 检测器。光谱分辨 cm-,测量范围 cm-,扫描信号累加 次。先使用 ATR 分析经热熔后的片状样品,由于 ATR 只能检测深度 m 的表面,因此测定 点取具有重复性且杂信号最少的三幅光谱。由于石英砂压不实,所以对石英砂无法进行 ATR 测试。Transmission-FTIR:使用钻石压