高分子動力學研究(低場核磁法)

高分子動力學研究(低場核磁法)

熱固性高分子復合材料通過黏合劑分子鏈間的相互反應形成三維交聯網絡，賦予材料良好的使用性能，如力學、老化和磨損性能等。因此，研究高分子材料的微觀交聯結構可以深入了解材料結構與性能之間的關系， 為進一步改善其綜合性能提供指導。

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，進行材料的結晶、分子動力學研究，是對材料特性研究與品質檢測控制的有效手段。

低場核磁法用于高分子動力學研究基本原理：

低場核磁法的主要檢測對象是氫核(1H),由于聚合物中不同鏈段上的H所處的周圍環境不一致,H的自旋磁矩(核自旋)存在差異。施加射頻脈沖后,自旋系統在恢復熱平衡狀態的過程中表現出來的弛豫行為不同,通過弛豫時間的差異可以體系聚合物的分子動力學信息。而分子分子動力學信息直接與聚合物的交聯密度、老化、填充劑相關。

分子內和分子間氫質子的偶極相互作用產生核磁共振的橫向弛豫。當溫度遠遠高于聚合物的玻璃態溫度時，聚合物網絡中的這種偶極相互作用被認為是熱分子運動的平均。由于聚合物單鏈中的氫質子被作為核磁共振測量的探針，于是一種修正的單鏈模型被引入并用來解釋聚合物的橫向弛豫。

紐邁變溫核磁共振分析儀

高分子纏結與弛豫特性

纏結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如粘性、流變性等.因此高聚物的纏結現象廣為人們所重視.根據近年的研究結果,高分子鏈的纏結可分為拓撲纏結和凝聚纏結兩類,但鏈與鏈之間纏結的機理還不甚清楚.定性地說,溶液中纏結的程度與聚合物分子量、溶液的濃度和溫度等因素有關.纏結直接地影響聚合物分子運動,因而作為研究聚合物分子運動有效手段的NMR弛像亦可用來研究聚合物的纏結。