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红外光谱分析是利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。

红外光谱分析在高分子材料研究领域应用广泛。一方面，端基分析对于测定分子链的平均聚合度和支化度都很重要，例如聚乙烯中甲基含量可用来测定其支化度。另一方面，许多聚合物含有少量添加剂如增塑剂、抗氧化剂、填充剂等，这些少量添加剂在高分子材料分析鉴定前，往往需要进行分离和提纯。应用红外差示光谱技术，就可将高分子材料中少量添加物的混合谱图减去，这样无须分离就可鉴定少量添加剂的化学组成和结构。

再者，在高分子材料构象及有序态的鉴定时，测定熔融后淬火及退火的半结晶聚合物试样或在相同温度下测定试样的红外光谱然后进行光谱的差减，就可以得到该聚合物不同构象或有序态的光谱。同时，在表征聚合物分子间的相互作用如相容性·、氢键等，高分子材料的表面和界面以及高分子材料发生的反应等等，红外光谱分析也是一种方便快捷的手段。