巖心聚合物驅(qū)動態(tài)監(jiān)測低場核磁技術(shù)

什么是聚合物驅(qū)

聚合物驅(qū)是指向地層中注入聚合物進行驅(qū)油的一種增產(chǎn)措施。在宏觀上，它主要靠增加驅(qū)替液粘度，降低驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比，從而擴大波及體積；在微觀上，聚合物由于其固有的粘彈性，在流動過程中產(chǎn)生對油膜或油滴的拉伸作用，增加了攜帶力，提高了微觀洗油效率。

聚合物驅(qū)技術(shù)由于其機理比較清楚、技術(shù)相對簡單，世界各國開展研究比較早，美國于五十年代末、六十年代初開展了室內(nèi)研究，1964年進行了礦場試驗。1970年以來，前蘇聯(lián)、加拿大、英國、法國、羅馬尼亞和德國等國家都迅速開展了聚合物驅(qū)礦場試驗。從20世紀60年代至今，荃世界有200多個油田或區(qū)塊進行了聚合物驅(qū)試驗。聚合物驅(qū)是在注入水中加入少量水溶性高分子聚合物，通過增加水相粘度和降低水相滲透率來改善流度比、提高波及系數(shù)，從而提高原油采油率。

聚合物驅(qū)油是一種較為經(jīng)濟的強化采油方法。一般認為,聚合物的主要作用是增加水相粘度,及因聚合物滯留引起滲透率下降.從而導(dǎo)致驅(qū)替液在油層中的流度明顯降低。核磁共振成像研究結(jié)果表明聚合物驅(qū)油可以提高孔隙利用系數(shù),從而提高驅(qū)油效果。研究還表明聚合物溶液的粘彈性對提高驅(qū)油效果也有一定的作用。

低場核磁技術(shù)簡介

低場核磁共振技術(shù)主要檢測為H質(zhì)子，也可以用于F信號測試。含H樣品經(jīng)過特定頻率的射頻激勵后，產(chǎn)生核磁共振信號。H核磁共振信號對應(yīng)有T1、T2兩個主要參數(shù)，通過測試T1、T2弛豫時間并進行建模，可用于石油勘探、巖土、能源等多方面研究。

低場核磁巖心聚合物驅(qū)動態(tài)監(jiān)測原理與裝置

在線核磁共振成像技術(shù)通過核磁共振成像掃描儀使用強磁場、電場梯度掃描待測試樣信號,在石油勘探開發(fā)行業(yè)中,常用于分析儲層流體的弛豫時間對儲層中的油水分布進行成像。核磁共振測試信號來自氫原子,氫原子越多則信號就越強,然而,由于水及原油中均有氫原子,難以區(qū)分水相和油相的信號。由于氟油無氫原子,故選用氟油替代原油進行實驗,使所測信號均為水相。由于實驗中僅水相存在氫原子,故巖心中的剩余油飽和度與核磁共振T2譜信號相關(guān),因此可以通過分析核磁共振T2譜弛豫時間來計算水驅(qū)、聚合物驅(qū)后剩余油分布的變化并進行對比分析。

結(jié)合膠含量測試-低場核磁技術(shù)

什么是結(jié)合膠？

在混煉過程中，橡膠大分子會與活性填料（如炭黑粒子）的表面產(chǎn)生化學(xué)和物理的牢固結(jié)合，使一部分橡膠結(jié)合在炭黑粒子的表面，成為不能溶解于有機溶劑的橡膠，叫結(jié)合膠。

結(jié)合膠的生成有助于炭黑附聚體在混煉過程中發(fā)生破碎和分散均勻，但在混煉過程的初期，即炭黑-橡膠團塊破碎和分散以前，過早地生成過多的結(jié)合像膠，由于它包覆在炭黑附聚體外面形成了硬度較大的硬膜，反而會使這種高濃度炭黑-橡膠團塊難于進一步破碎和分散。所以對于不飽和度高的二烯類橡膠，尤其是天然橡膠，混煉過程初期應(yīng)嚴格控制混煉條件，盡量避免混煉溫度過分升高，以使炭黑與橡膠之間只發(fā)生有限的結(jié)合。

結(jié)合膠含量的測定一直都是行業(yè)難題,傳統(tǒng)的化學(xué)法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,由于彈性體材料弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變,通過核磁弛豫技術(shù)可快速無損獲得結(jié)合膠含量。

低場核磁技術(shù)

結(jié)合膠含量測試低場核磁技術(shù)的基本原理：

彈性體材料弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變。核磁法利用彈性體材料內(nèi)不同的組分其弛豫時間不同這一原理,實現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

結(jié)合膠含量測試低場核磁技術(shù)的基本原理

結(jié)合膠含量測低場核磁技術(shù)對樣品的要求：

低場核磁技術(shù)對測試樣品形狀、顏色無要求，只有能放進檢測探頭即可。利用低場核磁技術(shù)可快速測得結(jié)合膠含量。

巖心注聚合物驅(qū)油實驗低場核磁技術(shù)

什么是聚合物驅(qū)油

聚合物驅(qū)油是指向地層中注入聚合物進行驅(qū)油的一種增產(chǎn)措施。在宏觀上，它主要靠增加驅(qū)替液粘度，降低驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比，從而擴大波及體積；在微觀上，聚合物由于其固有的粘彈性，在流動過程中產(chǎn)生對油膜或油滴的拉伸作用，增加了攜帶力，提高了微觀洗油效率。

聚合物驅(qū)油技術(shù)由于其機理比較清楚、技術(shù)相對簡單，世界各國開展研究比較早，美國于五十年代末、六十年代初開展了室內(nèi)研究，1964年進行了礦場試驗。1970年以來，前蘇聯(lián)、加拿大、英國、法國、羅馬尼亞和德國等國家都迅速開展了聚合物驅(qū)礦場試驗。從20世紀60年代至今，荃世界有200多個油田或區(qū)塊進行了聚合物驅(qū)試驗。聚合物驅(qū)是在注入水中加入少量水溶性高分子聚合物，通過增加水相粘度和降低水相滲透率來改善流度比、提高波及系數(shù)，從而提高原油采油率。

注聚合物驅(qū)油實驗是一種較為經(jīng)濟的強化采油方法。一般認為,聚合物的主要作用是增加水相粘度,及因聚合物滯留5I起滲透率下降.從而導(dǎo)致驅(qū)替液在油層中的流度明顯降低。核磁共振成像研究結(jié)果表明聚合物驅(qū)油可以提高孔隙利用系數(shù),從而提高驅(qū)油效果。研究還表明聚合物溶液的粘彈性對提高驅(qū)油效果也有一定的作用。

低場核磁技術(shù)簡介

低場核磁共振技術(shù)主要檢測為H質(zhì)子，也可以用于F信號測試。含H樣品經(jīng)過特定頻率的射頻激勵后，產(chǎn)生核磁共振信號。H核磁共振信號對應(yīng)有T1、T2兩個主要參數(shù)，通過測試T1、T2弛豫時間并進行建模，可用于石油勘探、巖土、能源等多方面研究。

巖心注聚合物驅(qū)油實驗低場核磁技術(shù)原理與裝置

在線核磁共振成像技術(shù)通過核磁共振成像掃描儀使用強磁場、電場梯度掃描待測試樣信號,在石油勘探開發(fā)行業(yè)中,常用于分析儲層流體的弛豫時間對儲層中的油水分布進行成像。核磁共振測試信號來自氫原子,氫原子越多則信號就越強,然而,由于水及原油中均有氫原子,難以區(qū)分水相和油相的信號。由于氟油無氫原子,故選用氟油替代原油進行實驗,使所測信號均為水相。由于實驗中僅水相存在氫原子,故巖心中的剩余油飽和度與核磁共振T2譜信號相關(guān),因此可以通過分析核磁共振T2譜弛豫時間來計算水驅(qū)、聚合物驅(qū)后剩余油分布的變化并進行對比分析。

低場核磁驅(qū)替實驗裝置

低場核磁反演技術(shù)

無論是低場核磁縱向弛豫還是低場核磁橫向弛豫，對于決大多數(shù)樣品來說，低場核磁弛豫信號都可以用多指數(shù)函數(shù)來表達。通常情況下，分別利用CPMG實驗和IR實驗來檢測樣品的橫向弛豫過程和縱向弛豫過程，低場核磁弛豫信號的數(shù)學(xué)表達式如公式(1)和公式(2)所示：

其中fi表示樣品中第i種成分的信號強度，總信號的大小是所有成分產(chǎn)生信號大小的總和，T2i和T1i表示樣品中第i種成分的橫向弛豫時間和縱向弛豫時間。

低場核磁反演技術(shù)：

弛豫信號反演的目標是通過上面的公式(1)、公式(2)來計算樣品中的每個值(或者稱為樣品中質(zhì)子分布的密度函數(shù)，也稱為T1分布或T2分布)。下面采用矩陣的形式重新改寫上述數(shù)學(xué)表達式：

Y=A * F

低場核磁反演技術(shù)實例：

以多組分T2反演為例，如下圖，左邊是回波串，右邊是反演結(jié)果（T2分布）。下式表示每一個回波的等式系統(tǒng)。一般物質(zhì)的T2分布是一個連續(xù)函數(shù)，但是為簡化反演，計算使用一個多指數(shù)模型，并假定T2分布包含有m個獨立的弛豫時間T2i，對應(yīng)的幅值分量為fi。T2i的值是預(yù)先選定的（如0.5ms，1ms，2ms，4ms，8ms，16ms，32ms，64ms，128ms，256ms，512ms，…）。反演的過程主要是確定每個分布的孔隙度分量.

低場核磁反演技術(shù)（T2分布）

定組分反演和二維反演在原理上和多組分反演都是一致的，是一個設(shè)置模型不斷尋優(yōu)的過程。不同的方法間，模型函數(shù)和尋優(yōu)方法會有稍許不同。

低場核磁法測定結(jié)合膠含量

什么是結(jié)合膠？

在混煉過程中，橡膠大分子會與活性填料（如炭黑粒子）的表面產(chǎn)生化學(xué)和物理的牢固結(jié)合，使一部分橡膠結(jié)合在炭黑粒子的表面，成為不能溶解于有機溶劑的橡膠，叫結(jié)合膠。

結(jié)合膠的生成有助于炭黑附聚體在混煉過程中發(fā)生破碎和分散均勻，但在混煉過程的初期，即炭黑-橡膠團塊破碎和分散以前，過早地生成過多的結(jié)合像膠，由于它包覆在炭黑附聚體外面形成了硬度較大的硬膜，反而會使這種高濃度炭黑-橡膠團塊難于進一步破碎和分散。所以對于不飽和度高的二烯類橡膠，尤其是天然橡膠，混煉過程初期應(yīng)嚴格控制混煉條件，盡量避免混煉溫度過分升高，以使炭黑與橡膠之間只發(fā)生有限的結(jié)合。

結(jié)合膠含量的測定一直都是行業(yè)難題,傳統(tǒng)的化學(xué)法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,由于彈性體材料弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變,通過核磁弛豫技術(shù)可快速無損獲得結(jié)合膠含量。

低場核磁法測定結(jié)合膠含量的基本原理：

彈性體材料弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變。核磁法利用彈性體材料內(nèi)不同的組分其弛豫時間不同這一原理,實現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

低場核磁法測定結(jié)合膠含量對樣品的要求：

低場核磁法對測試樣品形狀、顏色無要求，只有能放進檢測探頭即可。利用核磁法可快速測得結(jié)合膠含量。

農(nóng)藥分散度與低場核磁分析技術(shù)

農(nóng)藥分散度

分散度即指所施用的農(nóng)藥被分散的程度，它是衡量農(nóng)藥制劑質(zhì)量或施用時噴灑質(zhì)量的指標之一。分散度通常用分散直徑的大小表示。農(nóng)藥的分散度越大，粒子越小；分散度越小，粒子越大。在一般情況下，農(nóng)藥的分散度越大，在使用時其覆蓋面積就越大，標志著藥劑與病蟲害接觸的機會也就越大，它關(guān)系到農(nóng)藥的毒理學(xué)性能是否能得到充分發(fā)揮。

農(nóng)藥劑型和制劑的研究開發(fā)，當(dāng)然與農(nóng)藥分散度有著密切關(guān)系，優(yōu)良的農(nóng)藥品種、適用的農(nóng)藥劑型、適宜的施藥機械都和農(nóng)藥的分散度相關(guān)。提高農(nóng)藥分散度一般可采用兩種手段：一是加工手段。如將固體藥劑粉碎，粉碎得越細，分散度也就越大。如最初使用的粉劑農(nóng)藥，它是由農(nóng)藥原藥、助劑和填料混合均勻形成，具有使用方便、撒布效率高、成本低的優(yōu)點，但是這種劑型使用時易飄移，分散度小，形成粉塵污染，危及人畜健康和環(huán)境安全，故產(chǎn)量大減，而被其他分散度相對較好的劑型農(nóng)藥所代替。

在使用化學(xué)農(nóng)藥時，也應(yīng)當(dāng)選擇合理的農(nóng)藥分散度。如有一些毒性大的化學(xué)農(nóng)藥，往往會對人畜和作物帶來毒害，且污染環(huán)境和土壤，對農(nóng)作物造成殘毒等。

提高農(nóng)藥分散度的好處

農(nóng)藥分散度提高，總表面積增大后，可以提高靶面覆蓋率 。農(nóng)藥施用后沉積在生物體表面上所能覆蓋的面積與生物體表面總面積之比稱為農(nóng)藥對靶面覆蓋率。在一定用藥量下，藥劑的分散度越高，所形成的覆蓋率就越高。

農(nóng)藥分散度低場核磁分析評價

低場核磁分析技術(shù)可用于水分散粒劑農(nóng)藥分散度的評價，可快速檢測懸浮體系中顆粒的分散性、團聚、絮凝過程，為水分散粒劑農(nóng)藥研發(fā)和質(zhì)控提供數(shù)據(jù)參考。

低場核磁分析技術(shù)評價農(nóng)藥分散度原理：

顆粒分散體中溶劑的弛豫速率與可用顆粒表面積成線性比例。與游離聚合物相關(guān)的溶劑或聚合物環(huán)和尾部內(nèi)的溶劑在弛豫速率方面沒有顯著變化，因為它們?nèi)匀痪哂泻芨叩牧鲃有浴．?dāng)聚合物在顆粒表面形成吸附層時，由于水分子在近表面區(qū)域的比例和/或停留時間增加，總的弛豫速率增強。通過低場核磁技術(shù)的弛豫差異，即可低場核磁定量評價顆粒分散性。

結(jié)合膠含量一般有多少？低場核磁檢測技術(shù)

什么是結(jié)合膠？

在混煉過程中，橡膠大分子會與活性填料（如炭黑粒子）的表面產(chǎn)生化學(xué)和物理的牢固結(jié)合，使一部分橡膠結(jié)合在炭黑粒子的表面，成為不能溶解于有機溶劑的橡膠，叫結(jié)合膠。

結(jié)合膠的生成有助于炭黑附聚體在混煉過程中發(fā)生破碎和分散均勻，但在混煉過程的初期，即炭黑-橡膠團塊破碎和分散以前，過早地生成過多的結(jié)合像膠，由于它包覆在炭黑附聚體外面形成了硬度較大的硬膜，反而會使這種高濃度炭黑-橡膠團塊難于進一步破碎和分散。所以對于不飽和度高的二烯類橡膠，尤其是天然橡膠，混煉過程初期應(yīng)嚴格控制混煉條件，盡量避免混煉溫度過分升高，以使炭黑與橡膠之間只發(fā)生有限的結(jié)合。

結(jié)合膠含量一般有多少？低場核磁檢測技術(shù)

結(jié)合膠含量的測定一直都是行業(yè)難題,傳統(tǒng)的化學(xué)法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,由于彈性體材料弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變,通過核磁弛豫技術(shù)可快速無損獲得結(jié)合膠含量。

低場核磁技術(shù)

結(jié)合膠含量一般有多少？低場核磁檢測技術(shù)的基本原理：

彈性體材料弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變。核磁法利用彈性體材料內(nèi)不同的組分其弛豫時間不同這一原理,實現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

結(jié)合膠含量測試低場核磁技術(shù)的基本原理

結(jié)合膠含量一般有多少？低場核磁檢測技術(shù)對樣品的要求：

低場核磁技術(shù)對測試樣品形狀、顏色無要求，只有能放進檢測探頭即可。利用低場核磁技術(shù)可快速測得結(jié)合膠含量。

顆粒劑農(nóng)藥分散度與低場核磁分析技術(shù)

顆粒劑農(nóng)藥分散度

分散度即指所施用的農(nóng)藥被分散的程度，它是衡量農(nóng)藥制劑質(zhì)量或施用時噴灑質(zhì)量的指標之一。分散度通常用分散直徑的大小表示。農(nóng)藥的分散度越大，粒子越小；分散度越小，粒子越大。在一般情況下，農(nóng)藥的分散度越大，在使用時其覆蓋面積就越大，標志著藥劑與病蟲害接觸的機會也就越大，它關(guān)系到農(nóng)藥的毒理學(xué)性能是否能得到充分發(fā)揮。

農(nóng)藥劑型和制劑的研究開發(fā)，當(dāng)然與顆粒劑農(nóng)藥分散度有著密切關(guān)系，優(yōu)良的農(nóng)藥品種、適用的農(nóng)藥劑型、適宜的施藥機械都和農(nóng)藥的分散度相關(guān)。提高顆粒劑農(nóng)藥分散度一般可采用兩種手段：一是加工手段。如將固體藥劑粉碎，粉碎得越細，分散度也就越大。如最初使用的粉劑農(nóng)藥，它是由農(nóng)藥原藥、助劑和填料混合均勻形成，具有使用方便、撒布效率高、成本低的優(yōu)點，但是這種劑型使用時易飄移，分散度小，形成粉塵污染，危及人畜健康和環(huán)境安全，故產(chǎn)量大減，而被其他分散度相對較好的劑型農(nóng)藥所代替。

在使用化學(xué)農(nóng)藥時，也應(yīng)當(dāng)選擇合理的顆粒劑農(nóng)藥分散度。如有一些毒性大的化學(xué)農(nóng)藥，往往會對人畜和作物帶來毒害，且污染環(huán)境和土壤，對農(nóng)作物造成殘毒等。

提高顆粒劑農(nóng)藥分散度的好處

顆粒劑農(nóng)藥分散度提高，總表面積增大后，可以提高靶面覆蓋率 。農(nóng)藥施用后沉積在生物體表面上所能覆蓋的面積與生物體表面總面積之比稱為農(nóng)藥對靶面覆蓋率。在一定用藥量下，藥劑的分散度越高，所形成的覆蓋率就越高。

顆粒劑農(nóng)藥分散度低場核磁分析評價

低場核磁分析技術(shù)可用于水分散粒劑顆粒劑農(nóng)藥分散度的評價，可快速檢測懸浮體系中顆粒的分散性、團聚、絮凝過程，為水分散粒劑農(nóng)藥研發(fā)和質(zhì)控提供數(shù)據(jù)參考。

低場核磁分析技術(shù)評價顆粒劑農(nóng)藥分散度原理：

顆粒分散體中溶劑的弛豫速率與可用顆粒表面積成線性比例。與游離聚合物相關(guān)的溶劑或聚合物環(huán)和尾部內(nèi)的溶劑在弛豫速率方面沒有顯著變化，因為它們?nèi)匀痪哂泻芨叩牧鲃有浴．?dāng)聚合物在顆粒表面形成吸附層時，由于水分子在近表面區(qū)域的比例和/或停留時間增加，總的弛豫速率增強。通過低場核磁技術(shù)的弛豫差異，即可低場核磁定量評價顆粒分散性。

低場核磁技術(shù)用于橡膠老化研究

橡膠老化現(xiàn)象

由于橡膠制品的使用越來越頻繁，橡膠產(chǎn)品在多數(shù)人的印象中是性能優(yōu)異且各方面使用體驗都很好，許多老客戶也慢慢感覺到橡膠制品老化的現(xiàn)象，橡膠制品為什么會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

橡膠產(chǎn)品為什么會出現(xiàn)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(fā)生老化現(xiàn)象，由于內(nèi)部分子鏈斷裂，使橡膠的性能發(fā)生了很大的變化。對于橡塑制品來說，橡膠產(chǎn)品危害蕞大的就是紫外線，紫外線會直接導(dǎo)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(nèi)產(chǎn)生自由分子。

橡膠產(chǎn)品老化的原因主要有以下三點：

1. 經(jīng)常有高溫或高溫環(huán)境。高溫度會加速橡膠材料的氧化環(huán)境，從而導(dǎo)致老化。

2. 化學(xué)因素。歸根結(jié)底，橡膠材料是一種化學(xué)物質(zhì)，有些化學(xué)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(chǎn)品的配方和使用條件各異，老化歷程快慢不一，所以，需要通過檢測技術(shù)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(shù)可用于橡膠老化檢測。

低場核磁技術(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)動態(tài)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(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(nèi)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(huán)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(chǎn)生共振吸收現(xiàn)象,吸收射頻脈沖能量后自旋核與周圍物質(zhì)相互作用,釋放能量,并恢復(fù)初始狀態(tài)過程。

橡膠老化是交聯(lián)體系發(fā)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(xiàn)為橫向弛豫時間T2隨反應(yīng)時間延長的規(guī)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(guī)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。

低場核磁用于炭黑結(jié)合膠含量測試

什么是炭黑結(jié)合膠？

在混煉過程中，橡膠大分子會與活性填料（如炭黑粒子）的表面產(chǎn)生化學(xué)和物理的牢固結(jié)合，使一部分橡膠結(jié)合在炭黑粒子的表面，成為不能溶解于有機溶劑的橡膠，叫炭黑結(jié)合膠。

炭黑結(jié)合膠的生成有助于炭黑附聚體在混煉過程中發(fā)生破碎和分散均勻，但在混煉過程的初期，即炭黑-橡膠團塊破碎和分散以前，過早地生成過多的結(jié)合像膠，由于它包覆在炭黑附聚體外面形成了硬度較大的硬膜，反而會使這種高濃度炭黑-橡膠團塊難于進一步破碎和分散。所以對于不飽和度高的二烯類橡膠，尤其是天然橡膠，混煉過程初期應(yīng)嚴格控制混煉條件，盡量避免混煉溫度過分升高，以使炭黑與橡膠之間只發(fā)生有限的結(jié)合。

黑結(jié)合膠含量測試

黑結(jié)結(jié)合膠含量的測定一直都是行業(yè)難題,傳統(tǒng)的化學(xué)法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,由于弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變,通過核磁弛豫技術(shù)可快速無損獲得結(jié)合膠含量。

低場核磁用于炭黑結(jié)合膠含量測試的基本原理：

炭黑結(jié)合膠弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變。核磁法利用彈性體材料內(nèi)不同的組分其弛豫時間不同這一原理,實現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

低場核磁用于炭黑結(jié)合膠含量測試對樣品的要求：

低場核磁技術(shù)對測試樣品形狀、顏色無要求，只有能放進檢測探頭即可。利用低場核磁技術(shù)可快速測得炭黑結(jié)合膠含量。

低場核磁評價如何增加結(jié)合膠含量

什么是結(jié)合膠？

在混煉過程中，橡膠大分子會與活性填料（如炭黑粒子）的表面產(chǎn)生化學(xué)和物理的牢固結(jié)合，使一部分橡膠結(jié)合在炭黑粒子的表面，成為不能溶解于有機溶劑的橡膠，叫結(jié)合膠。

結(jié)合膠的生成有助于炭黑附聚體在混煉過程中發(fā)生破碎和分散均勻，但在混煉過程的初期，即炭黑-橡膠團塊破碎和分散以前，過早地生成過多的結(jié)合像膠，由于它包覆在炭黑附聚體外面形成了硬度較大的硬膜，反而會使這種高濃度炭黑-橡膠團塊難于進一步破碎和分散。所以對于不飽和度高的二烯類橡膠，尤其是天然橡膠，混煉過程初期應(yīng)嚴格控制混煉條件，盡量避免混煉溫度過分升高，以使炭黑與橡膠之間只發(fā)生有限的結(jié)合。

影響結(jié)合膠含量的因素

結(jié)合膠是由于炭黑表面對橡膠的吸附產(chǎn)生的，所以任何影響這種吸附的因素均會影響結(jié)合膠的生成量，其主要影響因素如下。

1．炭黑比表面積對結(jié)合膠含量的影響

結(jié)合膠幾乎與炭黑的比表面積成正比增加。隨著炭黑比表面積的增大，吸附表面積增大，吸附 量增加，即結(jié)合橡膠增加。

2．混煉薄通次數(shù)對結(jié)合膠含量的影響

天然橡膠是一種很容易產(chǎn)生氧化降解的物質(zhì)，那些只有一兩點吸附的大分子鏈的自由鏈部分可 能存在于玻璃態(tài)層及亞玻璃態(tài)層外面。這部分橡膠分子鏈薄通時同樣會產(chǎn)生力學(xué)斷鏈及氧化斷鏈。這種斷鏈可能切斷了與吸附點的連接，這樣就會使結(jié)合膠量下降。

3．溫度對結(jié)合膠含量的影響

將混煉好的式樣放在不同溫度下保持一定時間后測結(jié)合膠量。混煉溫度對結(jié)合膠的影響卻是混煉溫度越高則結(jié)合膠越少。這可能是因為溫度升高，橡膠變得柔軟而不易被機械力破壞斷鏈形成大分子自由基，炭黑在這樣柔軟的橡膠環(huán)境中也不易產(chǎn)生斷鏈形成自由基，因此在高溫?zé)捘z時由于這種作用形成的結(jié)合膠會比低溫下煉膠的少。

4．橡膠性質(zhì)對結(jié)合膠含量的影響

結(jié)合膠量與橡膠的不飽和度和分子量有關(guān)，不飽和度高，分子量大的橡膠，生成的結(jié)合膠多。

5．停放時間對結(jié)合膠含量的影響

試驗表明，混煉后隨停放時間增加，結(jié)合膠量增加，大約一周后趨于平衡。因為固體炭黑對固體橡膠大分子的吸附不象固體填料對氣體或小分子吸附那么容易。另外化學(xué)吸附部分較慢，也需要一定時間。

結(jié)合膠含量

硫化橡膠結(jié)合膠含量的測定一直都是行業(yè)難題,傳統(tǒng)的化學(xué)法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,由于硫化橡膠弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變,通過核磁弛豫技術(shù)可快速無損獲得結(jié)合膠含量。

低場核磁評價結(jié)合膠含量的基本原理：

硫化橡膠弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變。核磁法利用彈性體材料內(nèi)不同的組分其弛豫時間不同這一原理,實現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

低場核磁用于硫化橡膠結(jié)合膠含量測試

什么是硫化橡膠？

硫化橡膠是指硫化過的橡膠，具有不變黏，不易折斷等特質(zhì)，橡膠制品大都用這種橡膠制成。也叫熟橡膠，通稱橡皮或膠皮。膠料經(jīng)硫化加工后的總稱。硫化后生膠內(nèi)形成空間立體結(jié)構(gòu)，具有較高的彈性、耐熱性、拉伸強度和在有機溶劑中的不溶解性等。橡膠制品絕大部分是硫化橡膠。

什么是結(jié)合膠？

在混煉過程中，橡膠大分子會與活性填料（如炭黑粒子）的表面產(chǎn)生化學(xué)和物理的牢固結(jié)合，使一部分橡膠結(jié)合在炭黑粒子的表面，成為不能溶解于有機溶劑的橡膠，叫結(jié)合膠。

結(jié)合膠的生成有助于炭黑附聚體在混煉過程中發(fā)生破碎和分散均勻，但在混煉過程的初期，即炭黑-橡膠團塊破碎和分散以前，過早地生成過多的結(jié)合像膠，由于它包覆在炭黑附聚體外面形成了硬度較大的硬膜，反而會使這種高濃度炭黑-橡膠團塊難于進一步破碎和分散。所以對于不飽和度高的二烯類橡膠，尤其是天然橡膠，混煉過程初期應(yīng)嚴格控制混煉條件，盡量避免混煉溫度過分升高，以使炭黑與橡膠之間只發(fā)生有限的結(jié)合。

硫化橡膠結(jié)合膠含量

硫化橡膠結(jié)合膠含量的測定一直都是行業(yè)難題,傳統(tǒng)的化學(xué)法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,由于硫化橡膠弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變,通過核磁弛豫技術(shù)可快速無損獲得結(jié)合膠含量。

低場核磁技術(shù)

低場核磁用于硫化橡膠結(jié)合膠含量測試的基本原理：

硫化橡膠弛豫衰減曲線隨樣品內(nèi)部組分狀態(tài)的改變而改變。核磁法利用彈性體材料內(nèi)不同的組分其弛豫時間不同這一原理,實現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

低場核磁用于硫化橡膠結(jié)合膠含量測試的基本原理

低場核磁用于硫化橡膠結(jié)合膠含量測試對樣品的要求：

低場核磁技術(shù)對測試樣品形狀、顏色無要求，只有能放進檢測探頭即可。利用低場核磁技術(shù)可快速測得硫化橡膠結(jié)合膠含量。

纖維含量與樹脂含量-低場核磁技術(shù)介紹

低場核磁技術(shù)

核磁共振是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。孤立原子核，在同樣強度的外磁場中，只對某一特定頻率的射頻場敏感。分子結(jié)構(gòu)中不同位置的原子核，所感受到的外加磁場的強度各不相同，從而對不同頻率的射頻場敏感，導(dǎo)致核磁共振信號的差異。

樹脂含量測量

傳統(tǒng)樹脂含量測量方法有萃取法、溶解法和灼燒法。萃取法和溶解法不適用于其增強材料在溶劑中有增重或減重及B階段程度高的預(yù)浸料。 灼燒法只適用于玻璃纖維及其織物的預(yù)浸料。低場核磁方法是一種全新的快速無損樹脂含量測量方法，測試方便快捷，適合企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)過程中的質(zhì)檢質(zhì)控。

纖維表面樹脂，是一種在纖維加工制作成纖維制品過程中，用來黏合固化纖維，提高纖維制品性能的材料。樹脂為纖維提供固化、傳導(dǎo)應(yīng)力和保護等作用。樹脂的用量控制是非常重要的，用來優(yōu)化工藝從而優(yōu)化產(chǎn)品的性能。因此，工業(yè)生產(chǎn)中需要測量樹脂的含量以優(yōu)化工藝和進行產(chǎn)品質(zhì)量控制，進而保證產(chǎn)品質(zhì)量和提升產(chǎn)品性能。

纖維含量與樹脂含量-低場核磁技術(shù)應(yīng)用原理

纖維表面樹脂含量檢測的測試原理：碳纖維、玻纖維沒有氫質(zhì)子，不存在核磁共振氫信號，而樹脂存在核磁共振氫信號。因此，通過對NMR信號進行采樣，獲取樹脂核磁信號，從而進行定量測量。在測試之前，根據(jù)確定的標準曲線，確定核磁信號強度與樹脂含量的關(guān)系，可在30秒 – 2分鐘內(nèi)測得樹脂含量。