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低場核磁技術(shù)用于橡膠老化研究

來源:蘇州紐邁分析儀器股份有限公司   2023年01月11日 16:16  

低場核磁技術(shù)用于橡膠老化研究

橡膠老化現(xiàn)象

由于橡膠制品的使用越來越頻繁,橡膠產(chǎn)品在多數(shù)人的印象中是性能優(yōu)異且各方面使用體驗都很好,許多老客戶也慢慢感覺到橡膠制品老化的現(xiàn)象,橡膠制品為什么會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

橡膠產(chǎn)品為什么會出現(xiàn)老化?

橡膠樹脂的粘合性比許多橡膠都要高,但橡膠同其它橡膠一樣,也會發(fā)生老化現(xiàn)象,由于內(nèi)部分子鏈斷裂,使橡膠的性能發(fā)生了很大的變化。對于橡塑制品來說,橡膠產(chǎn)品危害最大的就是紫外線,紫外線會直接導(dǎo)致橡膠分子鏈的斷裂,這是因為橡膠制品可吸收光能使橡膠內(nèi)產(chǎn)生自由分子。

 

橡膠產(chǎn)品老化的原因主要有以下三點(diǎn):

1. 經(jīng)常有高溫或高溫環(huán)境。高溫度會加速橡膠材料的氧化環(huán)境,從而導(dǎo)致老化。

2. 化學(xué)因素。歸根結(jié)底,橡膠材料是一種化學(xué)物質(zhì),有些化學(xué)因素會加速其老化。

3. 臭氧。硅材料很怕臭氧,會使橡膠制品的性能迅速下降,老化得很快。

橡膠老化的試驗方法:

橡膠老化是橡膠性能受損的主要原因之一。由于產(chǎn)品的配方和使用條件各異,老化歷程快慢不一,所以,需要通過檢測技術(shù)對橡膠樣品進(jìn)行測試,以評定橡膠老化的程度及其對性能的影響。低場核磁技術(shù)可用于橡膠老化檢測。

低場核磁技術(shù)研究橡膠老化基本原理:

低場核磁技術(shù)用于橡膠老化研究

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低場核磁共振技術(shù)是通過測定恒定磁場強(qiáng)度下樣品中1H的弛豫時間,從而獲得分子結(jié)構(gòu)動態(tài)信息的方法。其基本原理是通過施加射頻脈沖給予處于恒定磁場中的樣品,使氫質(zhì)子發(fā)生共振,質(zhì)子所吸收的射頻波能量以非輻射的方式釋放后返回到基態(tài),此過程被稱為弛豫過程。弛豫又可分為橫向弛豫和縱向弛豫,樣品內(nèi)部氫質(zhì)子所處物理化學(xué)環(huán)境及存在狀態(tài)決定了弛豫時間的長短。從物理機(jī)制上,核磁弛豫過程是自旋氫原子核與環(huán)境之間通過相互作用進(jìn)行能量交換的過程。核磁共振是自旋不為零的原子在靜磁場中被磁化后,與特定射頻場產(chǎn)生共振吸收現(xiàn)象,吸收射頻脈沖能量后自旋核與周圍物質(zhì)相互作用,釋放能量,并恢復(fù)初始狀態(tài)過程。

低場核磁技術(shù)用于橡膠老化研究

橡膠老化是交聯(lián)體系發(fā)生變化的綜合過程,核磁共振的弛豫機(jī)制對這種變化具有高敏感性,其主要表現(xiàn)為橫向弛豫時間T2隨反應(yīng)時間延長的規(guī)律性變化。因此通過研究老化過程中橡膠樣品的弛豫時間變化規(guī)律及其與老化性能的關(guān)系,就可以間接評估橡膠老化的特性。

低場核磁技術(shù)用于橡膠老化研究

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