低場(chǎng)核磁法研究輻照交聯(lián)度
交聯(lián),是指利用特定的技術(shù)手段,在聚合物高分子長(cháng)鏈之間形成化學(xué)鍵或者圍觀(guān)強力物理結合點(diǎn),從而使聚合物的物理性能、化學(xué)性能獲得改善并有可能引入新的性能。
這里的“輻照交聯(lián)度"專(zhuān)指各種核輻射如電子束、γ射線(xiàn)、中子束、粒子束等等,光輻射如紫外光等的應用則屬于光化學(xué)領(lǐng)域,也可利用紫外光引發(fā)交聯(lián)反應,稱(chēng)為光交聯(lián)。
聚合物的分子鏈與鏈之間缺乏緊密的結合力,使得整體材料在經(jīng)受外力及環(huán)境溫度影響時(shí)產(chǎn)生變形或發(fā)生破壞,限制了其應用。根據實(shí)際應用范圍和目的,有必要對聚合物進(jìn)行改性,交聯(lián)被認為是行之有效的方法。
聚合物交聯(lián)度一直都是行業(yè)難題,傳統的溶脹法測試精度低、受人為主觀(guān)因素較大。在核磁法中,聚合物弛豫衰減曲線(xiàn)隨樣品內部組分狀態(tài)的改變而改變,通過(guò)核磁弛豫技術(shù)可快速無(wú)損獲得交聯(lián)鏈與非交聯(lián)鏈信號以得到交聯(lián)度。
高分子聚合物內的溶劑部分流動(dòng)性*,衰減最慢;非交聯(lián)段具有一定的分子運動(dòng)特性,衰減相對較慢;而交聯(lián)段所受束縛程度大,分子運動(dòng)特性小,衰減較快。相比傳統的SE或CPMG序列采集的不同,采用MSE-CPMG新序列采集時(shí),通過(guò)施加組合脈沖使得核磁共振信號在死時(shí)間范圍內來(lái)回反轉從而盡量維持原始的核磁共振信號強度,以此實(shí)現更加短的弛豫信息采集,交聯(lián)度的測試準確性進(jìn)一步提高。
低場(chǎng)核磁法研究輻照交聯(lián)度的原理:
低場(chǎng)核磁共振分析技術(shù)是利用脈沖激發(fā)材料樣品中的氫質(zhì)子發(fā)生共振,停止脈沖后,氫質(zhì)子發(fā)生弛豫。樣品中處于不同狀態(tài)的氫質(zhì)子的弛豫時(shí)間是不同的。對其弛豫信號進(jìn)行檢測分析研究可以直接或者間接檢測材料的某些特性。低場(chǎng)核磁法是利用低場(chǎng)核磁共振分析技術(shù),通過(guò)對烴鏈上的H分子運動(dòng)進(jìn)行評價(jià),根據弛豫分析模型解析出樣品的交聯(lián)度。測試過(guò)程無(wú)需化學(xué)品、對樣品無(wú)損,測試速度快,一般3分鐘以?xún)燃纯赏瓿蓽y試。
低場(chǎng)核磁共振分析儀的組成
核磁交聯(lián)密度儀通常由以下幾部分組成:
1)控制單元(控制核心,人機交互的界面);
2)磁體單元(產(chǎn)生射頻激勵并收集信號的部分);
3)樣品腔(測樣部分)。
除以上部分,還有溫度控制、電源模塊等;