高分子動(dòng)力學(xué)研究(低場(chǎng)核磁法)

熱固性高分子復(fù)合材料通過(guò)黏合劑分子鏈間的相互反應(yīng)形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，賦予材料良好的使用性能，如力學(xué)、老化和磨損性能等。因此，研究高分子材料的微觀交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以深入了解材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系， 為進(jìn)一步改善其綜合性能提供指導(dǎo)。

低場(chǎng)磁共振設(shè)備在高分子材料領(lǐng)域擁有廣泛應(yīng)用，其主要通過(guò)檢測(cè)材料的交聯(lián)密度和弛豫時(shí)間，分析研究材料的硫化過(guò)程、老化過(guò)程、改性過(guò)程以及浸水干燥變化，進(jìn)行材料的結(jié)晶、分子動(dòng)力學(xué)研究，是對(duì)材料特性研究與品質(zhì)檢測(cè)控制的有效手段。

低場(chǎng)核磁法用于高分子動(dòng)力學(xué)研究基本原理：

低場(chǎng)核磁法的主要檢測(cè)對(duì)象是氫核(1H),由于聚合物中不同鏈段上的H所處的周?chē)h(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(fù)熱平衡狀態(tài)的過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的弛豫行為不同,通過(guò)弛豫時(shí)間的差異可以體系聚合物的分子動(dòng)力學(xué)信息。而分子分子動(dòng)力學(xué)信息直接與聚合物的交聯(lián)密度、老化、填充劑相關(guān)。

分子內(nèi)和分子間氫質(zhì)子的偶極相互作用產(chǎn)生核磁共振的橫向弛豫。當(dāng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聚合物的玻璃態(tài)溫度時(shí)，聚合物網(wǎng)絡(luò)中的這種偶極相互作用被認(rèn)為是熱分子運(yùn)動(dòng)的平均。由于聚合物單鏈中的氫質(zhì)子被作為核磁共振測(cè)量的探針，于是一種修正的單鏈模型被引入并用來(lái)解釋聚合物的橫向弛豫。

紐邁變溫核磁共振分析儀

高分子纏結(jié)與弛豫特性

纏結(jié)是高分子聚合物的重要特性之一,它決定聚合物的許多物理性質(zhì)如粘性、流變性等.因此高聚物的纏結(jié)現(xiàn)象廣為人們所重視.根據(jù)近年的研究結(jié)果,高分子鏈的纏結(jié)可分為拓?fù)淅p結(jié)和凝聚纏結(jié)兩類(lèi),但鏈與鏈之間纏結(jié)的機(jī)理還不甚清楚.定性地說(shuō),溶液中纏結(jié)的程度與聚合物分子量、溶液的濃度和溫度等因素有關(guān).纏結(jié)直接地影響聚合物分子運(yùn)動(dòng),因而作為研究聚合物分子運(yùn)動(dòng)有效手段的NMR弛像亦可用來(lái)研究聚合物的纏結(jié)。