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(jī)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(tuán)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(tuán)塊難于進(jìn)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(yán)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(shí)間不同這一原理,實(shí)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(jìn)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。

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(jī)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(tuán)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(tuán)塊難于進(jìn)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(yán)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(shí)間不同這一原理,實(shí)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(jìn)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(qiáng)度和在有機(jī)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(jī)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(tuán)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(tuán)塊難于進(jìn)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(yán)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(shí)間不同這一原理,實(shí)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(jìn)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。

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(jī)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(tuán)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(tuán)塊難于進(jìn)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(yán)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(shí)間不同這一原理,實(shí)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(jìn)檢測探頭即可。利用核磁法可快速測得結(jié)合膠含量。

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(jī)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(tuán)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(tuán)塊難于進(jìn)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(yán)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(shí)間不同這一原理,實(shí)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(jìn)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。

低場核磁評價(jià)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(jī)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(tuán)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(tuán)塊難于進(jìn)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(yán)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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(shí)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?yàn)闇囟壬撸鹉z變得柔軟而不易被機(jī)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(shí)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(shí)間對結(jié)合膠含量的影響

試驗(yàn)表明，混煉后隨停放時(shí)間增加，結(jié)合膠量增加，大約一周后趨于平衡。因?yàn)楣腆w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(shí)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(jià)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(shí)間不同這一原理,實(shí)現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

丁苯橡膠含量測試方法-低場核磁技術(shù)

丁苯橡膠又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理機(jī)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域，是最大的通用合成橡膠品種，也是zui早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠品種之一。

丁苯橡膠含量測試方法-低場核磁技術(shù)

按聚合工藝，丁苯橡膠分為乳聚丁苯橡膠（ESBR）和溶聚丁苯橡膠（SSBR）。與溶聚丁苯橡膠工藝相比，乳聚丁苯橡膠工藝在節(jié)約成本方面更占優(yōu)勢，quan球丁苯橡膠裝置約有75%的產(chǎn)能是以乳聚丁苯橡膠工藝為基礎(chǔ)的。乳聚丁苯橡膠具有良好的綜合性能，工藝成熟，應(yīng)用廣泛，產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量在丁苯橡膠中均占首位。充油丁苯橡膠具有加工性能好、生熱低、低溫屈撓性好等優(yōu)點(diǎn)，用于胎面橡膠時(shí)具有優(yōu)異的牽引性能和耐磨性，充油后橡膠可塑性增強(qiáng)，易于混煉，同時(shí)可降低成本，提高產(chǎn)量。目前，世界上充油丁苯橡膠約占丁苯橡膠總產(chǎn)量的50-60%。

SBR是一種耗量蕞大的通用橡膠，應(yīng)用廣泛，除要求耐油、耐熱、耐特種介質(zhì)等特殊情況外的一般場合均可使用。主要用于輪胎工業(yè)，另外還用于運(yùn)輸帶的覆蓋膠，輸水膠管，膠鞋大底，膠輥，防水橡膠制品，膠布制品、微孔海綿制品、防震制品等。

橡膠含量測試，低場核磁法原理：

基質(zhì)的核磁信號衰減非常快，一般在十微秒內(nèi)衰減為零。而橡膠填料的核磁信號衰減要慢的多，通常信號可以持續(xù)幾十或幾百毫秒。因此，通過對NMR信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟蓸樱梢灾猾@取橡膠的核磁信號，從而進(jìn)行定量測量，圖為90度脈沖后檢測到的自由感應(yīng)衰減（FID）信號。在測試之前，根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定核磁信號強(qiáng)度與橡膠含量的關(guān)系，可在30秒—2分鐘內(nèi)測得橡膠含量。

低場核磁法法研究耐切割性與結(jié)合膠含量

什么是結(jié)合膠?

在橡膠界一般都用結(jié)合膠作為橡膠填料之間相互作用的度量,將炭黑與橡膠混凝劑浸漬在某些有機(jī)溶劑里面,像甲苯、苯等有機(jī)溶劑中,本來可以完全溶解的橡膠卻有一部分變得不能溶于該溶液中了,好像被局部硫化了一樣。由于這種不溶橡膠是沿炭黑表面吸附形成,所以這部分橡膠被稱為“結(jié)合膠”。

結(jié)合膠通常作為炭黑補(bǔ)強(qiáng)性的量度,其含量主要取決于炭黑粒子表面的活性。結(jié)合膠是橡膠大分子鏈通過物理和化學(xué)吸附作用形成,其含量取決于橡膠的極性、微觀結(jié)構(gòu)、工藝條件以及炭黑的結(jié)構(gòu)和表面活性。單位炭黑表面上的結(jié)合膠在與其臨界用量的情況比較時(shí),多重吸附因素可以消除,此時(shí)單位炭黑表面上的結(jié)合膠含量隨比表面積的增加而增加,所以高結(jié)構(gòu)炭黑的表面活性大于低結(jié)構(gòu)炭黑的表面活性因此結(jié)合膠通常被用來表征炭黑表面活性以及炭黑與橡膠之間相互作用力的大小。

耐切割性與結(jié)合膠含量

結(jié)合膠含量與材料的耐切割性密切相關(guān)。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。

低場核磁法法研究耐切割性與結(jié)合膠含量基本原理:

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(shí)間不同這一原理,實(shí)現(xiàn)結(jié)合膠含量測試的目的。

硫磺油含量低場核磁檢測技術(shù)

硫磺的生產(chǎn)過程中，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和特性要求會添加一定量的油，以提升產(chǎn)品性能以及方便生產(chǎn)和加工。為確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，需要準(zhǔn)確，快速進(jìn)行硫磺油含量測量。 低場核磁檢測技術(shù)可快速完成硫磺油含量測量，制樣過程非常簡單，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制。

硫磺油含量的傳統(tǒng)測試方法：

硫磺油含量的傳統(tǒng)方法是使用溶劑萃取法，該方法檢測過程復(fù)雜，耗時(shí)長，需要有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，人為誤差較大，此外，萃取液屬于有毒試劑，對操作人員健康和安全存在危害，該方法在工業(yè)中越來越難以接受。

硫磺油含量低場核磁檢測技術(shù)的基本原理：

使用自旋回波序列進(jìn)行測量，圖一是自旋回波序列與檢測到的核磁信號。在90度射頻脈沖后t1處測量了自由感應(yīng)衰減（FID）NMR信號。此時(shí)信號幅度（A1）與樣品的兩個(gè)液相（水分和油分）中的H質(zhì)子數(shù)成正比。180度脈沖后，檢測自旋回波信號幅度為A2，此時(shí)水的信號已經(jīng)衰減為0，A2僅為油的信號。

使用已知硫磺油含量的樣品進(jìn)行定標(biāo)后，即可測試未知樣品的硫磺油含量。低場核磁檢測技術(shù)測試速度快，可在30秒~3分鐘鐘內(nèi)完成測試。測試過程快速無損，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線過程測試。

表面活性劑含量怎么測？低場核磁技術(shù)

什么是表面活性劑？

表面活性劑是指是能使目標(biāo)溶液表面張力顯著下降的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩性：一端為親水基團(tuán)，另一端為疏水基團(tuán)；親水基團(tuán)常為極性基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團(tuán)；而疏水基團(tuán)常為非極性烴鏈，如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑（包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑）、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。

表面活性劑的特性：

表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力，也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。

表面活性劑吸附性：

溶液中的正吸附：增加潤濕性、乳化性、起泡性；

固體表面的吸附：非極性固體表面單層吸附，極性固體表面可發(fā)生多層吸附。

表面活性劑的分類：

根據(jù)所需要的性質(zhì)和具體應(yīng)用場合不同，有時(shí)要求表面活性劑具有不同的親水親油結(jié)構(gòu)和相對密度。通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子結(jié)構(gòu)中的位置，可以達(dá)到所需親水親油平衡的目的。經(jīng)過多年研究和生產(chǎn)，已派生出許多表面活性劑種類，每一種類又包含眾多品種，給識別和挑選某個(gè)具體品種帶來困難。因此，必須對成千上萬種表面活性劑作一科學(xué)分類，才有利于進(jìn)一步研究和生產(chǎn)新品種，并為篩選、應(yīng)用表面活性劑提供便利。

低場核磁技術(shù)告訴你表面活性劑含量怎么測

核磁共振弛豫測量可用于研究表面材料上吸附的表面活性劑。液體中的游離表面活性劑對液體的弛豫時(shí)間影響很小，而顆粒界面的表面活性劑對分散體系的弛豫時(shí)間影響很大。利用該性質(zhì)可測定界面活性劑的濃度。為了吸附表面活性劑，活性劑必須取代已經(jīng)潤濕在材料表面的流體，因此，測得的核磁共振弛豫時(shí)間會發(fā)生改變。表面活性劑濃度（c）正比與表面吸附液體比例（PS），通過弛豫特性可計(jì)算得到表面活性劑含量。

如何計(jì)算表面活性劑含量？低場核磁技術(shù)

什么是表面活性劑？

表面活性劑是指是能使目標(biāo)溶液表面張力顯著下降的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩性：一端為親水基團(tuán)，另一端為疏水基團(tuán)；親水基團(tuán)常為極性基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團(tuán)；而疏水基團(tuán)常為非極性烴鏈，如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑（包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑）、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。

表面活性劑的特性：

表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力，也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。

表面活性劑吸附性：

溶液中的正吸附：增加潤濕性、乳化性、起泡性；

固體表面的吸附：非極性固體表面單層吸附，極性固體表面可發(fā)生多層吸附。

表面活性劑的分類：

根據(jù)所需要的性質(zhì)和具體應(yīng)用場合不同，有時(shí)要求表面活性劑具有不同的親水親油結(jié)構(gòu)和相對密度。通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子結(jié)構(gòu)中的位置，可以達(dá)到所需親水親油平衡的目的。經(jīng)過多年研究和生產(chǎn)，已派生出許多表面活性劑種類，每一種類又包含眾多品種，給識別和挑選某個(gè)具體品種帶來困難。因此，必須對成千上萬種表面活性劑作一科學(xué)分類，才有利于進(jìn)一步研究和生產(chǎn)新品種，并為篩選、應(yīng)用表面活性劑提供便利。

低場核磁技術(shù)告訴你如何計(jì)算表面活性劑含量

核磁共振弛豫測量可用于研究表面材料上吸附的表面活性劑。液體中的游離表面活性劑對液體的弛豫時(shí)間影響很小，而顆粒界面的表面活性劑對分散體系的弛豫時(shí)間影響很大。利用該性質(zhì)可測定界面活性劑的濃度。為了吸附表面活性劑，活性劑必須取代已經(jīng)潤濕在材料表面的流體，因此，測得的核磁共振弛豫時(shí)間會發(fā)生改變。表面活性劑濃度（c）正比與表面吸附液體比例（PS），通過弛豫特性可計(jì)算得到表面活性劑含量。

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(dá)。通常情況下，分別利用CPMG實(shí)驗(yàn)和IR實(shí)驗(yàn)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(dá)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(qiáng)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(shí)間和縱向弛豫時(shí)間。

低場核磁反演技術(shù)：

弛豫信號反演的目標(biāo)是通過上面的公式(1)、公式(2)來計(jì)算樣品中的每個(gè)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(dá)式：

Y=A * F

低場核磁反演技術(shù)實(shí)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(gè)回波的等式系統(tǒng)。一般物質(zhì)的T2分布是一個(gè)連續(xù)函數(shù)，但是為簡化反演，計(jì)算使用一個(gè)多指數(shù)模型，并假定T2分布包含有m個(gè)獨(dú)立的弛豫時(shí)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(gè)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(gè)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。

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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(hù)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(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制，進(jìn)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(jìn)行采樣，獲取樹脂核磁信號，從而進(jìn)行定量測量。在測試之前，根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定核磁信號強(qiáng)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。

簾子布附膠量檢測技術(shù)(低場核磁法)

什么是簾子布?

簾子布是用強(qiáng)力股線作經(jīng),用中、細(xì)支單紗作緯,織制的輪胎用骨架織物。經(jīng)線排列緊密,緯紗排列稀疏,狀似簾子,故名簾子布。簾子布用作輪胎等橡膠制品的骨架,使其承受巨大壓力、沖擊負(fù)荷和強(qiáng)烈震動。簾子布是影響輪胎性能和壽命的重要材料。

簾子布的主要特點(diǎn):

簾子布的主要特點(diǎn)是經(jīng)線較粗,密度較大,緯線較細(xì),密度很稀疏。按平紋組織編制而成,經(jīng)線承受制品的全部負(fù)荷,緯線僅起連接經(jīng)線的作用,并保持經(jīng)線均勻排列,使其不至于紊亂。

簾子布附膠量

簾子布的物理指標(biāo)中,弓雖力不勻率、斷裂伸長不勻率和附膠量為次要指標(biāo),但三者有兩項(xiàng)不合格則產(chǎn)品降等。可見在 主要指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,次要指標(biāo)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,浸膠簾子布同樣要降等,這個(gè)問題往往會被忽視。我們知道,浸膠簾子 布是一個(gè)高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品。檢測指標(biāo)降等或檢測結(jié)果不準(zhǔn)確,就等同于損失一部分可觀的經(jīng)濟(jì)收入,對簾子布 廠家來說是十分不合算的。強(qiáng)力不勻率、斷裂伸長不勻率兩項(xiàng)指標(biāo)在浸膠工序彌補(bǔ)有難度,因此,為穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和提高 經(jīng)濟(jì)效益,穩(wěn)定附膠量就顯得尤為重要和必要。

低場核磁法用于簾子布附膠量檢測原理

在NMR中,如果低能級的原子核吸收了的能量(吸收了電磁波的輻射),就會發(fā)生自旋能級的躍遷,包括自旋方向的改變。在一磁場中,發(fā)射頻率的電磁輻射引起自旋躍遷就是共振,而為共振頻率。當(dāng)氫原子核處在頻率等于共振頻率的射頻場中,磁化矢量發(fā)生變化而產(chǎn)生變化的電壓,NMR儀器可以接受到電壓的變化,通過計(jì)算就可以得到氫原子核的信號。再通過對信號幅度的強(qiáng)弱處理就可以知道氫核的相對密度以至于相對數(shù)目達(dá)到定量測試的目的。

簾子布附膠量的低場核磁法測試主要是基于附膠中的氫與纖維中的氫核磁共振信號存在弛豫時(shí)間差異,通過特定參數(shù)可區(qū)分出附膠量對應(yīng)的核磁信號量,進(jìn)而對附膠量進(jìn)行定量測試。

紐邁PQ001系列低場核磁共振分析儀

復(fù)合橡膠中橡膠含量測量-低場核磁技術(shù)

復(fù)合橡膠是指以NR（含量在95％～99.5％）為主，添加少量的硬脂酸和/或丁苯橡膠（SBR）、或順丁橡膠（BR）或異戊橡膠（IR）、或氧化鋅（ZnO）、或炭黑。或塑解劑經(jīng)混煉復(fù)合而成的橡膠。復(fù)合橡膠是橡膠的一個(gè)品種，屬于生膠（原材料）范疇。

復(fù)合橡膠主要用途：制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、電線電纜的絕緣層和護(hù)套以及其他通用制品。

復(fù)合橡膠中橡膠含量測量

傳統(tǒng)復(fù)合橡膠中橡膠含量測量方法主要有萃取法。萃取法存在測試時(shí)間長，操作復(fù)雜，人為誤差大等缺點(diǎn)，并且需要有毒溶劑。低場核磁技術(shù)是一種全新的快速無損復(fù)合橡膠中橡膠含量測量方法，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。

復(fù)合橡膠中橡膠含量測量應(yīng)用背景

復(fù)合橡膠中橡膠含量的多少直接影響著復(fù)合橡膠的物理化學(xué)性能參數(shù)，因此其橡膠的用量控制是非常重要的。在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)不同用途的橡膠，需要測量橡膠的含量以優(yōu)化工藝和進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制，進(jìn)而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定產(chǎn)品性能。

低場核磁技術(shù)測量復(fù)合橡膠中橡膠含量應(yīng)用原理

復(fù)合橡膠中的橡膠含量測試原理：基質(zhì)的核磁信號衰減非常快，一般在十微秒內(nèi)衰減為零。而橡膠填料的核磁信號衰減要慢的多，通常信號可以持續(xù)幾十或幾百毫秒。因此，通過對NMR信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟蓸樱梢灾猾@取橡膠的核磁信號，從而進(jìn)行定量測量，圖為90度脈沖后檢測到的自由感應(yīng)衰減（FID）信號。在測試之前，根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定核磁信號強(qiáng)度與橡膠含量的關(guān)系，可在30秒—2分鐘內(nèi)測得橡膠含量。

玻璃纖維浸潤劑固含量-低場核磁分析技術(shù)

玻璃纖維浸潤劑這一名稱是從物理學(xué)上的“浸潤”衍生而來。在物理學(xué)上，“浸潤”定義如下：“當(dāng)液相與固相接觸時(shí)，液相可以沿著固相表面不斷擴(kuò)展而相互融合，此現(xiàn)象稱為浸潤；反之，液相表面不斷收縮，則稱之為不浸潤。”

伴隨著國內(nèi)玻纖市場的不斷發(fā)展,市場競爭逐步加劇,玻纖產(chǎn)品的制造成本越來越得到生產(chǎn)廠家的重視。玻璃纖維浸潤劑成本是作為構(gòu)成玻纖成本的主要因素之一,如何有效地提升玻纖浸潤劑的涂敷率,進(jìn)而降低生產(chǎn)成本已成為玻纖制造廠家面臨的許多問題之一。

固含量是衡量浸潤劑性能的重要指標(biāo)之一。在工業(yè)生產(chǎn)中,很多廠家采用按照配方原比例提升浸潤劑含量、降低涂油線速度的方法來提升浸潤劑涂敷率。低場核磁分析技術(shù)可以快速檢測玻璃纖維浸潤劑固含量，從而為成本控制和產(chǎn)品質(zhì)量提供數(shù)據(jù)參考。

玻璃纖維浸潤劑能改變玻璃纖維的表面狀態(tài)，不僅滿足了玻纖原絲后道工序加工性能的要求而且在復(fù)合材料中還能促進(jìn)玻璃纖維增強(qiáng)體與高分子聚合物基體的結(jié)合，是決定玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料zui終性能的重要因素。

玻璃纖維浸潤劑的主要作用是連結(jié)玻璃纖維和基體樹脂并在界面層傳遞應(yīng)力，具有以下性能：

1.浸潤劑中的偶聯(lián)劑必須起到橋梁的作用，在復(fù)合材料制備過程中能與纖維中的二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，形成化學(xué)鍵合，并能和聚合物基體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合；

2.浸潤劑中的成膜組分對玻璃纖維表面具有良好的粘結(jié)作用，與樹脂有良好的相容性，同時(shí)產(chǎn)生固化反應(yīng)。

3.浸潤劑中的潤滑劑、抗靜電劑等也必須能溶解或擴(kuò)散于基體樹脂中，盡量減少各種助劑對界面粘結(jié)的影響。玻璃纖維浸潤劑，經(jīng)加熱烘干后形成厚度極小的薄膜。偶聯(lián)劑吸附在玻璃表面并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，成膜劑，在原絲烘干過程中聚結(jié)成樹脂層膜，對原絲起著集束和保護(hù)作用，各種助劑在成膜過程中遷移到浸潤劑膜的表面，直接與氣相接觸，這幾個(gè)組分在烘干溫度下相互擴(kuò)散，相互融合，形成一個(gè)有濃度梯度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)層。

低場核磁分析技術(shù)檢測玻璃纖維浸潤劑固含量的基本原理：

不同固含量的浸潤劑，對應(yīng)的磁共振信號衰減快慢不一樣。玻璃纖維浸潤劑樣品的T2弛豫時(shí)間倒數(shù)與固含量（濃度）呈線性關(guān)系，表達(dá)式如下：

可以測得已知玻璃纖維浸潤劑固含量的樣品，確定濃度與T2弛豫時(shí)間倒數(shù)的關(guān)系，制作標(biāo)線。進(jìn)而可以快速、無損測得未知固含量的樣品。

不溶性硫磺油含量低場核磁檢測技術(shù)

硫磺的生產(chǎn)過程中，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和特性要求會添加一定量的油，以提升產(chǎn)品性能以及方便生產(chǎn)和加工。為確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，需要準(zhǔn)確，快速進(jìn)行硫磺油含量測量。 低場核磁檢測技術(shù)可快速完成硫磺油含量測量，制樣過程非常簡單，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制。

不溶性硫磺油含量的傳統(tǒng)測試方法：

硫磺油含量的傳統(tǒng)方法是使用溶劑萃取法，該方法檢測過程復(fù)雜，耗時(shí)長，需要有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，人為誤差較大，此外，萃取液屬于有毒試劑，對操作人員健康和安全存在危害，該方法在工業(yè)中越來越難以接受。

不溶性硫磺油含量低場核磁檢測技術(shù)的基本原理：

使用自旋回波序列進(jìn)行測量，圖一是自旋回波序列與檢測到的核磁信號。在90度射頻脈沖后t1處測量了自由感應(yīng)衰減（FID）NMR信號。此時(shí)信號幅度（A1）與樣品的兩個(gè)液相（水分和油分）中的H質(zhì)子數(shù)成正比。180度脈沖后，檢測自旋回波信號幅度為A2，此時(shí)水的信號已經(jīng)衰減為0，A2僅為油的信號。

使用已知硫磺油含量的樣品進(jìn)行定標(biāo)后，即可測試未知樣品的硫磺油含量。低場核磁檢測技術(shù)測試速度快，可在30秒~3分鐘鐘內(nèi)完成測試。測試過程快速無損，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線過程測試。