一、應用概述

低場磁共振設備在高分子材料領域擁有廣泛應用，其主要通過檢測材料的交聯(lián)密度和弛豫時間，分析研究材料的硫化過程、老化過程、改性過程以及浸水干燥變化，進行材料的結(jié)晶、分子動力學研究，是對材料特性研究與品質(zhì)檢測控制的有效手段。

二、解決方案

1.測量橡膠類聚合物的交聯(lián)密度（物理交聯(lián)、化學交聯(lián)）

2.高分子材料產(chǎn)品質(zhì)量控制

3.高分子材料老化過程的品質(zhì)檢測

4.橡膠硫化工藝與配方研究

5.固體基質(zhì)中水分含量測定及水分分布研究

6.熱固性樹脂固化、老化過程表征及反應活化能測定

7.環(huán)境響應型材料親疏水轉(zhuǎn)變過程研究

8.復合材料多相體系相容性研究

9.結(jié)晶動力學研究

10.嵌段共聚物軟段硬段含量及分子運動性研究

11.聚合反應反應程度動態(tài)表征

12.材料含氟量測定

13.聚合物中增塑劑和橡膠含量的測定

14.橡膠微裂縫、二維交聯(lián)密度均勻性、質(zhì)子密度均勻性研究

實驗案例

1、硫化膠交聯(lián)密度	2、探究橡膠內(nèi)部、外部微裂縫

3、環(huán)氧樹脂老化、固化過程研究

 4、多項體系相容性研究（金屬改性橡膠體系） 

樣品號	1	2	3	4
qMrl-1（ms）	0.36	0.27	0.28	0.22
交聯(lián)密度（mol/cm）	8.87E-05	7.65E-05	7.81E-05	6.84E-05
T2（ms）	53.28	41.86	35.78	44.71
T2sol（ms）	139.28	130.20	97.70	218.56
A	23.6%	29.6%	30.8%	22.2%
B	29.2%	54.8%	39.5%	45.2%
C	46.9%	21.4%	28.6%	12.8%
A0	0.3%	0.4%	0.3%	0.9%

XLD2模型反演結(jié)果推演圖

	圖解：不同表面改性的金屬與橡膠分子鏈的相容性可通過T2弛豫時間來表征。T2 弛 豫 時 間 越 小 意 味 著相容性越好

 5）親疏水材料轉(zhuǎn)變過程研究

	※ 純水T2=2600ms  ※ 當加入Ca2+、Na+,溶液中的納米顆粒表面的親水基因變成疏水基因  ※ 通過T2變化表征納米顆粒表面親疏水變化過程

附錄：

XLD模型

a) 數(shù)學公式

在交聯(lián)密度分析系統(tǒng)軟件中，XLD模型的數(shù)學公式為：

   

參數(shù)含義為：

    A的部分，該部分代表的是聚合物交聯(lián)的部分（化學交聯(lián)和物理交聯(lián)）；

A：表示交聯(lián)部分信號所占整個信號的比例(%)；

T2：表示交聯(lián)部分信號的弛豫時間；

q：表示交聯(lián)部分的各向異性率，它是樣品在測試溫度下殘余偶極矩和樣品在玻璃態(tài)溫度以下殘余偶極矩的比值；

    Mrl：表示樣品在玻璃態(tài)溫度以下的殘余偶極矩；

    B的部分，該部分代表的高度活動部分，即懸鏈尾部分；

    B：表示高度活動部分信號所占整個信號的比例(%)；

    T2：表示聚合物高度活動部分信號的弛豫時間，即懸鏈尾的部分； 

    A0：沒有物理意義，是用來做信號分析時所需要的直流分量。

    a) 核磁參數(shù)變化與橡膠交聯(lián)結(jié)構變化的關系：

    A、B兩個參數(shù)，從核磁的角度反映了交聯(lián)部分和選鏈尾部分氫原子核量的多少，該類參數(shù)增加時，說明該部分的量在增加，該類參數(shù)減少時，說明該部分的量在減少。比如，當A增加時，說明交聯(lián)部分在增加。

    T2，從核磁的角度反映了分子運動相關時間的快慢， 一般的，分子基團越大，分子的運動能力越差，相關時間越長，T2越短，所以當交聯(lián)密度增加時，T2值在減小。

    q，從核磁的角度反映了分子受束縛的程度，當q值越大，說明分子受束縛的程度越大，所以當交聯(lián)密度增大時，q值也增大