低場(chǎng)核磁技術(shù)用于橡膠抗老化研究

橡膠老化現象

由于橡膠制品的使用越來(lái)越頻繁，橡膠產(chǎn)品在多數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(hù)也慢慢感覺(jué)到橡膠制品老化的現象，橡膠制品為什么會(huì )出現老化現象。

橡膠產(chǎn)品為什么會(huì )出現老化？

橡膠樹(shù)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(huì )發(fā)生老化現象，由于內部分子鏈斷裂，使橡膠的性能發(fā)生了很大的變化。對于橡塑制品來(lái)說(shuō)，橡膠產(chǎn)品危害最大的就是紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)會(huì )直接導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(huì )加速橡膠材料的氧化環(huán)境，從而導致老化。

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

3. 臭氧。硅材料很怕臭氧，會(huì )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(guò)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(chǎng)核磁技術(shù)可用于橡膠老化檢測。

低場(chǎng)核磁技術(shù)研究橡膠抗老化基本原理：

紐邁VTMR系列低場(chǎng)核磁共振分析儀

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)是通過(guò)測定恒定磁場(chǎng)強度下樣品中1H的弛豫時(shí)間,從而獲得分子結構動(dòng)態(tài)信息的方法。其基本原理是通過(guò)施加射頻脈沖給予處于恒定磁場(chǎng)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(guò)程被稱(chēng)為弛豫過(guò)程。弛豫又可分為橫向弛豫和縱向弛豫,樣品內部氫質(zhì)子所處物理化學(xué)環(huán)境及存在狀態(tài)決定了弛豫時(shí)間的長(cháng)短。從物理機制上,核磁弛豫過(guò)程是自旋氫原子核與環(huán)境之間通過(guò)相互作用進(jìn)行能量交換的過(guò)程。核磁共振是自旋不為零的原子在靜磁場(chǎng)中被磁化后,與特定射頻場(chǎng)產(chǎn)生共振吸收現象,吸收射頻脈沖能量后自旋核與周?chē)镔|(zhì)相互作用,釋放能量,并恢復初始狀態(tài)過(guò)程。

橡膠老化是交聯(lián)體系發(fā)生變化的綜合過(guò)程,核磁共振的弛豫機制對這種變化具有高敏感性,其主要表現為橫向弛豫時(shí)間T2隨反應時(shí)間延長(cháng)的規律性變化。因此通過(guò)研究老化過(guò)程中橡膠樣品的弛豫時(shí)間變化規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。