低場核磁技術用于橡膠老化研究

橡膠老化現象

由于橡膠制品的使用越來越頻繁，橡膠產品在多數人的印象中是性能優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象，橡膠制品為什么會出現老化現象。

橡膠產品為什么會出現老化？

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，也會發生老化現象，由于內部分子鏈斷裂，使橡膠的性能發生了很大的變化。對于橡塑制品來說，橡膠產品危害的就是紫外線，紫外線會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生自由分子。

橡膠產品老化的原因主要有以下三點：

1. 經常有高溫或高溫環境。高溫度會加速橡膠材料的氧化環境，從而導致老化。

2. 化學因素。歸根結底，橡膠材料是一種化學物質，有些化學因素會加速其老化。

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，需要通過檢測技術對橡膠樣品進行測試，以評定橡膠老化的程度及其對性能的影響。低場核磁技術可用于橡膠老化檢測。

低場核磁技術研究橡膠老化基本原理：

紐邁VTMR系列低場核磁共振分析儀

低場核磁共振技術是通過測定恒定磁場強度下樣品中1H的弛豫時間,從而獲得分子結構動態信息的方法。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,使氫質子發生共振,質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,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,樣品內部氫質子所處物理化學環境及存在狀態決定了弛豫時間的長短。從物理機制上,核磁弛豫過程是自旋氫原子核與環境之間通過相互作用進行能量交換的過程。核磁共振是自旋不為零的原子在靜磁場中被磁化后,與特定射頻場產生共振吸收現象,吸收射頻脈沖能量后自旋核與周圍物質相互作用,釋放能量,并恢復初始狀態過程。

橡膠老化是交聯體系發生變化的綜合過程,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間T2隨反應時間延長的規律性變化。因此通過研究老化過程中橡膠樣品的弛豫時間變化規律及其與老化性能的關系,就可以間接評估橡膠老化的特性。