一、應用概述
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。
二、解決方案
1.測量橡膠類聚合物的交聯密度（物理交聯、化學交聯）
2.高分子材料產品質量控制
3.高分子材料老化過程的品質檢測
4.橡膠硫化工藝與配方研究
5.固體基質中水分含量測定及水分分布研究
6.熱固性樹脂固化、老化過程表征及反應活化能測定
7.環境響應型材料親疏水轉變過程研究
8.復合材料多相體系相容性研究
9.結晶動力學研究
10.嵌段共聚物軟段硬段含量及分子運動性研究
11.聚合反應反應程度動態表征
12.材料含氟量測定
13.聚合物中增塑劑和橡膠含量的測定
14.橡膠微裂縫、二維交聯密度均勻性、質子密度均勻性研究
實驗案例
1、硫化膠交聯密度 | 2、探究橡膠內部、外部微裂縫 |
3、環氧樹脂老化、固化過程研究 |  |
4、多項體系相容性研究（金屬改性橡膠體系）
樣品號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
qMrl-1（ms） | 0.36 | 0.27 | 0.28 | 0.22 |
交聯密度（mol/cm） | 8.87E-05 | 7.65E-05 | 7.81E-05 | 6.84E-05 |
T2（ms） | 53.28 | 41.86 | 35.78 | 44.71 |
T2sol（ms） | 139.28 | 130.20 | 97.70 | 218.56 |
A | 23.6% | 29.6% | 30.8% | 22.2% |
B | 29.2% | 54.8% | 39.5% | 45.2% |
C | 46.9% | 21.4% | 28.6% | 12.8% |
A0 | 0.3% | 0.4% | 0.3% | 0.9% |
XLD2模型反演結果推演圖
| 圖解：不同表面改性的金屬與橡膠分子鏈的相容性可通過T2弛豫時間來表征。T2 弛 豫 時 間 越 小 意 味 著相容性越好 |
5）親疏水材料轉變過程研究
| ※ 純水T2=2600ms ※ 當加入Ca2+、Na+,溶液中的納米顆粒表面的親水基因變成疏水基因 ※ 通過T2變化表征納米顆粒表面親疏水變化過程 |
附錄：
XLD模型
a) 數學公式
在交聯密度分析系統軟件中，XLD模型的數學公式為：
參數含義為：
A的部分，該部分代表的是聚合物交聯的部分（化學交聯和物理交聯）；
A：表示交聯部分信號所占整個信號的比例(%)；
T2：表示交聯部分信號的弛豫時間；
q：表示交聯部分的各向異性率，它是樣品在測試溫度下殘余偶極矩和樣品在玻璃態溫度以下殘余偶極矩的比值；
Mrl：表示樣品在玻璃態溫度以下的殘余偶極矩；
B的部分，該部分代表的高度活動部分，即懸鏈尾部分；
B：表示高度活動部分信號所占整個信號的比例(%)；
T2：表示聚合物高度活動部分信號的弛豫時間，即懸鏈尾的部分；
A0：沒有物理意義，是用來做信號分析時所需要的直流分量。
a) 核磁參數變化與橡膠交聯結構變化的關系：
A、B兩個參數，從核磁的角度反映了交聯部分和選鏈尾部分氫原子核量的多少，該類參數增加時，說明該部分的量在增加，該類參數減少時，說明該部分的量在減少。比如，當A增加時，說明交聯部分在增加。
T2，從核磁的角度反映了分子運動相關時間的快慢， 一般的，分子基團越大，分子的運動能力越差，相關時間越長，T2越短，所以當交聯密度增加時，T2值在減小。
q，從核磁的角度反映了分子受束縛的程度，當q值越大，說明分子受束縛的程度越大，所以當交聯密度增大時，q值也增大
