低場核磁共振法用于聚合物的分子動力學研究-交聯(lián)密度、老化過程、填充劑

在工業(yè)生產過程中和研究型實驗室里需要有一種快速、有效、簡單實用的方法來評價交聯(lián)密度。低場核磁法非常適合在生產領域中對交聯(lián)密度變化點檢測,核磁法簡單易用,可以作為聚合物生產過程中質量控制的工具。同時低場核磁對聚合物的分子動力學非常敏感,可以用于多尺度的分子動力學研究,為聚合物改性、配方、老化、性能評價提供可靠數(shù)據(jù),是一款科研利器。

低場核磁法的主要檢測對象是氫核(1H),由于聚合物中不同鏈段上的H所處的周圍環(huán)境不一致,H的自旋磁矩(核自旋)存在差異。施加射頻脈沖后,自旋系統(tǒng)在恢復熱平衡狀態(tài)的過程中表現(xiàn)出來的弛豫行為不同,通過弛豫時間的差異可以體系聚合物的分子動力學信息。而分子分子動力學信息直接與聚合物的交聯(lián)密度、老化、填充劑相關。

分子內和分子間氫質子的偶極相互作用產生核磁共振的橫向弛豫。當溫度遠遠高于聚合物的玻璃態(tài)溫度時,聚合物網(wǎng)絡中的這種偶極相互作用被認為是熱分子運動的平均。由于聚合物單鏈中的氫質子被作為核磁共振測量的探針,于是一種修正的單鏈模型被引入并用來解釋聚合物的橫向弛豫。

低場核磁共振法可用于研究:

1、活化能的測定;

2、天然橡膠交聯(lián)密度測試;

3、硫含量對橡膠交聯(lián)的影響;

4、促進劑種類和用量對橡膠交聯(lián)的影響

5、氧化鋅和硬脂酸含量對橡膠交聯(lián)的影響

6、橡膠硫化過程中對應的磁共振模型參數(shù)的演化

7、混煉時間對磁共振模型參數(shù)的影響

8、納米黏土含量對橡膠交聯(lián)的影響