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低场核磁技术与数字岩心的结合

苏州纽迈分析仪器 2019-06-11 13:35:11 475  浏览
  • 数字岩心应用领利用核磁共振成像技术重建岩石微观孔隙网络的三维数字岩心。
    研究微观渗流机理,模拟岩心驱替实验,预测岩心各向异性参数,评价提高采收率效果,模拟和预测油藏
    生产动态、优化油气田开发综合措施。

    核磁应用:
    1)在数字岩心应用领域:岩心微观孔隙结构研究、微观渗透机理研究、地层条件下的在线驱替实验,提高采收率研究以及多相渗流研究都有了成功应用。
    2)核磁共振成像技术提供数字岩心的基本要素,构建数字岩心。
    3)通过核磁共振孔隙结构、渗透率计算结果,结合数字岩心技术,建立致密砂岩的数字岩心孔隙结构、渗透率模型,代替压汞分析及渗透率测量。
    4)鉴于核磁共振技术对孔隙流体的敏感性,有望实现驱替过程中岩心孔隙流体的动态数字岩心:结合高温高压条件下的在线核磁共振检测平台,纽迈科技新开发的成像序列,可实现短弛豫致密岩心的驱替过程图像,利用三维重构技术实时显示驱替过程中孔隙流体的动态变化和微观分布,为研究剩余油分布、提高采收率措施提供微观评价手段。

    人造岩心气驱实验不同阶段的MRI成像图

    人造岩心气驱实验不同阶段的T2谱

    (来源:苏州纽迈分析仪器股份有限公司)

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低场核磁技术与数字岩心的结合

数字岩心应用领利用核磁共振成像技术重建岩石微观孔隙网络的三维数字岩心。
研究微观渗流机理,模拟岩心驱替实验,预测岩心各向异性参数,评价提高采收率效果,模拟和预测油藏
生产动态、优化油气田开发综合措施。

核磁应用:
1)在数字岩心应用领域:岩心微观孔隙结构研究、微观渗透机理研究、地层条件下的在线驱替实验,提高采收率研究以及多相渗流研究都有了成功应用。
2)核磁共振成像技术提供数字岩心的基本要素,构建数字岩心。
3)通过核磁共振孔隙结构、渗透率计算结果,结合数字岩心技术,建立致密砂岩的数字岩心孔隙结构、渗透率模型,代替压汞分析及渗透率测量。
4)鉴于核磁共振技术对孔隙流体的敏感性,有望实现驱替过程中岩心孔隙流体的动态数字岩心:结合高温高压条件下的在线核磁共振检测平台,纽迈科技新开发的成像序列,可实现短弛豫致密岩心的驱替过程图像,利用三维重构技术实时显示驱替过程中孔隙流体的动态变化和微观分布,为研究剩余油分布、提高采收率措施提供微观评价手段。

人造岩心气驱实验不同阶段的MRI成像图

人造岩心气驱实验不同阶段的T2谱

(来源:苏州纽迈分析仪器股份有限公司)

2019-06-11 13:35:11 475 0
岩心聚合物驱动态监测低场核磁技术

岩心聚合物驱动态监测低场核磁技术

什么是聚合物驱

聚合物驱是指向地层中注入聚合物进行驱油的一种增产措施。在宏观上,它主要靠增加驱替液粘度,降低驱替液和被驱替液的流度比,从而扩大波及体积;在微观上,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用,增加了携带力,提高了微观洗油效率。

聚合物驱技术由于其机理比较清楚、技术相对简单,世界各国开展研究比较早,美国于五十年代末、六十年代初开展了室内研究,1964年进行了矿场试验。1970年以来,前苏联、加拿大、英国、法国、罗马尼亚和德国等国家都迅速开展了聚合物驱矿场试验。从20世纪60年代至今,荃世界有200多个油田或区块进行了聚合物驱试验。聚合物驱是在注入水中加入少量水溶性高分子聚合物,通过增加水相粘度和降低水相渗透率来改善流度比、提高波及系数,从而提高原油采油率。

聚合物驱油是一种较为经济的强化采油方法。一般认为,聚合物的主要作用是增加水相粘度,及因聚合物滞留引起渗透率下降.从而导致驱替液在油层中的流度明显降低。核磁共振成像研究结果表明聚合物驱油可以提高孔隙利用系数,从而提高驱油效果。研究还表明聚合物溶液的粘弹性对提高驱油效果也有一定的作用。

低场核磁技术简介

低场核磁共振技术主要检测为H质子,也可以用于F信号测试。含H样品经过特定频率的射频激励后,产生核磁共振信号。H核磁共振信号对应有T1、T2两个主要参数,通过测试T1、T2弛豫时间并进行建模,可用于石油勘探、岩土、能源等多方面研究。

低场核磁岩心聚合物驱动态监测原理与装置

在线核磁共振成像技术通过核磁共振成像扫描仪使用强磁场、电场梯度扫描待测试样信号,在石油勘探开发行业中,常用于分析储层流体的弛豫时间对储层中的油水分布进行成像。核磁共振测试信号来自氢原子,氢原子越多则信号就越强,然而,由于水及原油中均有氢原子,难以区分水相和油相的信号。由于氟油无氢原子,故选用氟油替代原油进行实验,使所测信号均为水相。由于实验中仅水相存在氢原子,故岩心中的剩余油饱和度与核磁共振T2谱信号相关,因此可以通过分析核磁共振T2谱弛豫时间来计算水驱、聚合物驱后剩余油分布的变化并进行对比分析。

2022-08-08 09:32:16 293 0
结合胶含量测试-低场核磁技术

结合胶含量测试-低场核磁技术

什么是结合胶?

在混炼过程中,橡胶大分子会与活性填料(如炭黑粒子)的表面产生化学和物理的牢固结合,使一部分橡胶结合在炭黑粒子的表面,成为不能溶解于有机溶剂的橡胶,叫结合胶。

结合胶的生成有助于炭黑附聚体在混炼过程中发生破碎和分散均匀,但在混炼过程的初期,即炭黑-橡胶团块破碎和分散以前,过早地生成过多的结合像胶,由于它包覆在炭黑附聚体外面形成了硬度较大的硬膜,反而会使这种高浓度炭黑-橡胶团块难于进一步破碎和分散。所以对于不饱和度高的二烯类橡胶,尤其是天然橡胶,混炼过程初期应严格控制混炼条件,尽量避免混炼温度过分升高,以使炭黑与橡胶之间只发生有限的结合。

结合胶含量的测定一直都是行业难题,传统的化学法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,由于弹性体材料弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变,通过核磁弛豫技术可快速无损获得结合胶含量。

低场核磁技术

结合胶含量测试低场核磁技术的基本原理:

弹性体材料弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变。核磁法利用弹性体材料内不同的组分其弛豫时间不同这一原理,实现结合胶含量测试的目的。

结合胶含量测试低场核磁技术的基本原理

结合胶含量测低场核磁技术对样品的要求:

低场核磁技术对测试样品形状、颜色无要求,只有能放进检测探头即可。利用低场核磁技术可快速测得结合胶含量。

2022-06-15 21:02:32 253 0
岩心注聚合物驱油实验低场核磁技术

岩心注聚合物驱油实验低场核磁技术

什么是聚合物驱油

聚合物驱油是指向地层中注入聚合物进行驱油的一种增产措施。在宏观上,它主要靠增加驱替液粘度,降低驱替液和被驱替液的流度比,从而扩大波及体积;在微观上,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用,增加了携带力,提高了微观洗油效率。

聚合物驱油技术由于其机理比较清楚、技术相对简单,世界各国开展研究比较早,美国于五十年代末、六十年代初开展了室内研究,1964年进行了矿场试验。1970年以来,前苏联、加拿大、英国、法国、罗马尼亚和德国等国家都迅速开展了聚合物驱矿场试验。从20世纪60年代至今,荃世界有200多个油田或区块进行了聚合物驱试验。聚合物驱是在注入水中加入少量水溶性高分子聚合物,通过增加水相粘度和降低水相渗透率来改善流度比、提高波及系数,从而提高原油采油率。

注聚合物驱油实验是一种较为经济的强化采油方法。一般认为,聚合物的主要作用是增加水相粘度,及因聚合物滞留5I起渗透率下降.从而导致驱替液在油层中的流度明显降低。核磁共振成像研究结果表明聚合物驱油可以提高孔隙利用系数,从而提高驱油效果。研究还表明聚合物溶液的粘弹性对提高驱油效果也有一定的作用。

 

低场核磁技术简介

低场核磁共振技术主要检测为H质子,也可以用于F信号测试。含H样品经过特定频率的射频激励后,产生核磁共振信号。H核磁共振信号对应有T1、T2两个主要参数,通过测试T1、T2弛豫时间并进行建模,可用于石油勘探、岩土、能源等多方面研究。

岩心注聚合物驱油实验低场核磁技术原理与装置

在线核磁共振成像技术通过核磁共振成像扫描仪使用强磁场、电场梯度扫描待测试样信号,在石油勘探开发行业中,常用于分析储层流体的弛豫时间对储层中的油水分布进行成像。核磁共振测试信号来自氢原子,氢原子越多则信号就越强,然而,由于水及原油中均有氢原子,难以区分水相和油相的信号。由于氟油无氢原子,故选用氟油替代原油进行实验,使所测信号均为水相。由于实验中仅水相存在氢原子,故岩心中的剩余油饱和度与核磁共振T2谱信号相关,因此可以通过分析核磁共振T2谱弛豫时间来计算水驱、聚合物驱后剩余油分布的变化并进行对比分析。

低场核磁驱替实验装置

2022-08-17 23:31:53 276 0
低场核磁反演技术

低场核磁反演技术

无论是低场核磁纵向弛豫还是低场核磁横向弛豫,对于决大多数样品来说,低场核磁弛豫信号都可以用多指数函数来表达。通常情况下,分别利用CPMG实验和IR实验来检测样品的横向弛豫过程和纵向弛豫过程,低场核磁弛豫信号的数学表达式如公式(1)和公式(2)所示:

其中fi表示样品中第i种成分的信号强度,总信号的大小是所有成分产生信号大小的总和,T2i和T1i表示样品中第i种成分的横向弛豫时间和纵向弛豫时间。

低场核磁反演技术:

弛豫信号反演的目标是通过上面的公式(1)、公式(2)来计算样品中的每个值(或者称为样品中质子分布的密度函数,也称为T1分布或T2分布)。下面采用矩阵的形式重新改写上述数学表达式:

Y=A * F

低场核磁反演技术实例:

以多组分T2反演为例,如下图,左边是回波串,右边是反演结果(T2分布)。下式表示每一个回波的等式系统。一般物质的T2分布是一个连续函数,但是为简化反演,计算使用一个多指数模型,并假定T2分布包含有m个独立的弛豫时间T2i,对应的幅值分量为fi。T2i的值是预先选定的(如0.5ms,1ms,2ms,4ms,8ms,16ms,32ms,64ms,128ms,256ms,512ms,…)。反演的过程主要是确定每个分布的孔隙度分量.

低场核磁反演技术(T2分布)

定组分反演和二维反演在原理上和多组分反演都是一致的,是一个设置模型不断寻优的过程。不同的方法间,模型函数和寻优方法会有稍许不同。

2022-06-13 10:25:30 204 0
低场核磁法测定结合胶含量

低场核磁法测定结合胶含量

什么是结合胶?

在混炼过程中,橡胶大分子会与活性填料(如炭黑粒子)的表面产生化学和物理的牢固结合,使一部分橡胶结合在炭黑粒子的表面,成为不能溶解于有机溶剂的橡胶,叫结合胶。

结合胶的生成有助于炭黑附聚体在混炼过程中发生破碎和分散均匀,但在混炼过程的初期,即炭黑-橡胶团块破碎和分散以前,过早地生成过多的结合像胶,由于它包覆在炭黑附聚体外面形成了硬度较大的硬膜,反而会使这种高浓度炭黑-橡胶团块难于进一步破碎和分散。所以对于不饱和度高的二烯类橡胶,尤其是天然橡胶,混炼过程初期应严格控制混炼条件,尽量避免混炼温度过分升高,以使炭黑与橡胶之间只发生有限的结合。

结合胶含量的测定一直都是行业难题,传统的化学法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,由于弹性体材料弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变,通过核磁弛豫技术可快速无损获得结合胶含量。

低场核磁法测定结合胶含量的基本原理:

弹性体材料弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变。核磁法利用弹性体材料内不同的组分其弛豫时间不同这一原理,实现结合胶含量测试的目的。

低场核磁法测定结合胶含量对样品的要求:

低场核磁法对测试样品形状、颜色无要求,只有能放进检测探头即可。利用核磁法可快速测得结合胶含量。

2022-06-10 11:38:14 219 0
农药分散度与低场核磁分析技术

农药分散度与低场核磁分析技术

农药分散度

分散度即指所施用的农药被分散的程度,它是衡量农药制剂质量或施用时喷洒质量的指标之一。分散度通常用分散直径的大小表示。农药的分散度越大,粒子越小;分散度越小,粒子越大。在一般情况下,农药的分散度越大,在使用时其覆盖面积就越大,标志着药剂与病虫害接触的机会也就越大,它关系到农药的毒理学性能是否能得到充分发挥。

农药剂型和制剂的研究开发,当然与农药分散度有着密切关系,优良的农药品种、适用的农药剂型、适宜的施药机械都和农药的分散度相关。提高农药分散度一般可采用两种手段:一是加工手段。如将固体药剂粉碎,粉碎得越细,分散度也就越大。如最初使用的粉剂农药,它是由农药原药、助剂和填料混合均匀形成,具有使用方便、撒布效率高、成本低的优点,但是这种剂型使用时易飘移,分散度小,形成粉尘污染,危及人畜健康和环境安全,故产量大减,而被其他分散度相对较好的剂型农药所代替。

在使用化学农药时,也应当选择合理的农药分散度。如有一些毒性大的化学农药,往往会对人畜和作物带来毒害,且污染环境和土壤,对农作物造成残毒等。

提高农药分散度的好处

农药分散度提高,总表面积增大后,可以提高靶面覆盖率 。农药施用后沉积在生物体表面上所能覆盖的面积与生物体表面总面积之比称为农药对靶面覆盖率。在一定用药量下,药剂的分散度越高,所形成的覆盖率就越高。

农药分散度低场核磁分析评价

低场核磁分析技术可用于水分散粒剂农药分散度的评价,可快速检测悬浮体系中颗粒的分散性、团聚、絮凝过程,为水分散粒剂农药研发和质控提供数据参考。

低场核磁分析技术评价农药分散度原理:

颗粒分散体中溶剂的弛豫速率与可用颗粒表面积成线性比例。与游离聚合物相关的溶剂或聚合物环和尾部内的溶剂在弛豫速率方面没有显著变化,因为它们仍然具有很高的流动性。当聚合物在颗粒表面形成吸附层时,由于水分子在近表面区域的比例和/或停留时间增加,总的弛豫速率增强。通过低场核磁技术的弛豫差异,即可低场核磁定量评价颗粒分散性。

2022-10-12 20:45:58 262 0
结合胶含量一般有多少?低场核磁检测技术

结合胶含量一般有多少?低场核磁检测技术

什么是结合胶?

在混炼过程中,橡胶大分子会与活性填料(如炭黑粒子)的表面产生化学和物理的牢固结合,使一部分橡胶结合在炭黑粒子的表面,成为不能溶解于有机溶剂的橡胶,叫结合胶。

结合胶的生成有助于炭黑附聚体在混炼过程中发生破碎和分散均匀,但在混炼过程的初期,即炭黑-橡胶团块破碎和分散以前,过早地生成过多的结合像胶,由于它包覆在炭黑附聚体外面形成了硬度较大的硬膜,反而会使这种高浓度炭黑-橡胶团块难于进一步破碎和分散。所以对于不饱和度高的二烯类橡胶,尤其是天然橡胶,混炼过程初期应严格控制混炼条件,尽量避免混炼温度过分升高,以使炭黑与橡胶之间只发生有限的结合。

结合胶含量一般有多少?低场核磁检测技术

结合胶含量的测定一直都是行业难题,传统的化学法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,由于弹性体材料弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变,通过核磁弛豫技术可快速无损获得结合胶含量。

低场核磁技术

结合胶含量一般有多少?低场核磁检测技术的基本原理:

弹性体材料弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变。核磁法利用弹性体材料内不同的组分其弛豫时间不同这一原理,实现结合胶含量测试的目的。

结合胶含量测试低场核磁技术的基本原理

结合胶含量一般有多少?低场核磁检测技术对样品的要求:

低场核磁技术对测试样品形状、颜色无要求,只有能放进检测探头即可。利用低场核磁技术可快速测得结合胶含量。

2022-06-17 11:32:55 235 0
颗粒剂农药分散度与低场核磁分析技术

颗粒剂农药分散度与低场核磁分析技术

颗粒剂农药分散度

分散度即指所施用的农药被分散的程度,它是衡量农药制剂质量或施用时喷洒质量的指标之一。分散度通常用分散直径的大小表示。农药的分散度越大,粒子越小;分散度越小,粒子越大。在一般情况下,农药的分散度越大,在使用时其覆盖面积就越大,标志着药剂与病虫害接触的机会也就越大,它关系到农药的毒理学性能是否能得到充分发挥。

农药剂型和制剂的研究开发,当然与颗粒剂农药分散度有着密切关系,优良的农药品种、适用的农药剂型、适宜的施药机械都和农药的分散度相关。提高颗粒剂农药分散度一般可采用两种手段:一是加工手段。如将固体药剂粉碎,粉碎得越细,分散度也就越大。如最初使用的粉剂农药,它是由农药原药、助剂和填料混合均匀形成,具有使用方便、撒布效率高、成本低的优点,但是这种剂型使用时易飘移,分散度小,形成粉尘污染,危及人畜健康和环境安全,故产量大减,而被其他分散度相对较好的剂型农药所代替。

在使用化学农药时,也应当选择合理的颗粒剂农药分散度。如有一些毒性大的化学农药,往往会对人畜和作物带来毒害,且污染环境和土壤,对农作物造成残毒等。

提高颗粒剂农药分散度的好处

颗粒剂农药分散度提高,总表面积增大后,可以提高靶面覆盖率 。农药施用后沉积在生物体表面上所能覆盖的面积与生物体表面总面积之比称为农药对靶面覆盖率。在一定用药量下,药剂的分散度越高,所形成的覆盖率就越高。

颗粒剂农药分散度低场核磁分析评价

低场核磁分析技术可用于水分散粒剂颗粒剂农药分散度的评价,可快速检测悬浮体系中颗粒的分散性、团聚、絮凝过程,为水分散粒剂农药研发和质控提供数据参考。

低场核磁分析技术评价颗粒剂农药分散度原理:

颗粒分散体中溶剂的弛豫速率与可用颗粒表面积成线性比例。与游离聚合物相关的溶剂或聚合物环和尾部内的溶剂在弛豫速率方面没有显著变化,因为它们仍然具有很高的流动性。当聚合物在颗粒表面形成吸附层时,由于水分子在近表面区域的比例和/或停留时间增加,总的弛豫速率增强。通过低场核磁技术的弛豫差异,即可低场核磁定量评价颗粒分散性。

2022-10-15 17:16:55 217 0
低场核磁技术用于橡胶老化研究

低场核磁技术用于橡胶老化研究

橡胶老化现象

由于橡胶制品的使用越来越频繁,橡胶产品在多数人的印象中是性能优异且各方面使用体验都很好,许多老客户也慢慢感觉到橡胶制品老化的现象,橡胶制品为什么会出现老化现象。

橡胶产品为什么会出现老化?

橡胶树脂的粘合性比许多橡胶都要高,但橡胶同其它橡胶一样,也会发生老化现象,由于内部分子链断裂,使橡胶的性能发生了很大的变化。对于橡塑制品来说,橡胶产品危害蕞大的就是紫外线,紫外线会直接导致橡胶分子链的断裂,这是因为橡胶制品可吸收光能使橡胶内产生自由分子。

 

橡胶产品老化的原因主要有以下三点:

1. 经常有高温或高温环境。高温度会加速橡胶材料的氧化环境,从而导致老化。

2. 化学因素。归根结底,橡胶材料是一种化学物质,有些化学因素会加速其老化。

3. 臭氧。硅材料很怕臭氧,会使橡胶制品的性能迅速下降,老化得很快。

橡胶老化的试验方法:

橡胶老化是橡胶性能受损的主要原因之一。由于产品的配方和使用条件各异,老化历程快慢不一,所以,需要通过检测技术对橡胶样品进行测试,以评定橡胶老化的程度及其对性能的影响。低场核磁技术可用于橡胶老化检测。

低场核磁技术研究橡胶老化基本原理:

纽迈VTMR系列低场核磁共振分析仪

低场核磁共振技术是通过测定恒定磁场强度下样品中1H的弛豫时间,从而获得分子结构动态信息的方法。其基本原理是通过施加射频脉冲给予处于恒定磁场中的样品,使氢质子发生共振,质子所吸收的射频波能量以非辐射的方式释放后返回到基态,此过程被称为弛豫过程。弛豫又可分为横向弛豫和纵向弛豫,样品内部氢质子所处物理化学环境及存在状态决定了弛豫时间的长短。从物理机制上,核磁弛豫过程是自旋氢原子核与环境之间通过相互作用进行能量交换的过程。核磁共振是自旋不为零的原子在静磁场中被磁化后,与特定射频场产生共振吸收现象,吸收射频脉冲能量后自旋核与周围物质相互作用,释放能量,并恢复初始状态过程。

橡胶老化是交联体系发生变化的综合过程,核磁共振的弛豫机制对这种变化具有高敏感性,其主要表现为横向弛豫时间T2随反应时间延长的规律性变化。因此通过研究老化过程中橡胶样品的弛豫时间变化规律及其与老化性能的关系,就可以间接评估橡胶老化的特性。

2023-01-11 16:28:57 231 0
低场核磁用于炭黑结合胶含量测试

低场核磁用于炭黑结合胶含量测试

什么是炭黑结合胶?

在混炼过程中,橡胶大分子会与活性填料(如炭黑粒子)的表面产生化学和物理的牢固结合,使一部分橡胶结合在炭黑粒子的表面,成为不能溶解于有机溶剂的橡胶,叫炭黑结合胶。

炭黑结合胶的生成有助于炭黑附聚体在混炼过程中发生破碎和分散均匀,但在混炼过程的初期,即炭黑-橡胶团块破碎和分散以前,过早地生成过多的结合像胶,由于它包覆在炭黑附聚体外面形成了硬度较大的硬膜,反而会使这种高浓度炭黑-橡胶团块难于进一步破碎和分散。所以对于不饱和度高的二烯类橡胶,尤其是天然橡胶,混炼过程初期应严格控制混炼条件,尽量避免混炼温度过分升高,以使炭黑与橡胶之间只发生有限的结合。

黑结合胶含量测试

黑结结合胶含量的测定一直都是行业难题,传统的化学法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,由于弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变,通过核磁弛豫技术可快速无损获得结合胶含量。

低场核磁用于炭黑结合胶含量测试的基本原理:

炭黑结合胶弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变。核磁法利用弹性体材料内不同的组分其弛豫时间不同这一原理,实现结合胶含量测试的目的。

低场核磁用于炭黑结合胶含量测试对样品的要求:

低场核磁技术对测试样品形状、颜色无要求,只有能放进检测探头即可。利用低场核磁技术可快速测得炭黑结合胶含量。

2022-06-13 10:25:01 216 0
低场核磁评价如何增加结合胶含量

低场核磁评价如何增加结合胶含量

什么是结合胶?

在混炼过程中,橡胶大分子会与活性填料(如炭黑粒子)的表面产生化学和物理的牢固结合,使一部分橡胶结合在炭黑粒子的表面,成为不能溶解于有机溶剂的橡胶,叫结合胶。

结合胶的生成有助于炭黑附聚体在混炼过程中发生破碎和分散均匀,但在混炼过程的初期,即炭黑-橡胶团块破碎和分散以前,过早地生成过多的结合像胶,由于它包覆在炭黑附聚体外面形成了硬度较大的硬膜,反而会使这种高浓度炭黑-橡胶团块难于进一步破碎和分散。所以对于不饱和度高的二烯类橡胶,尤其是天然橡胶,混炼过程初期应严格控制混炼条件,尽量避免混炼温度过分升高,以使炭黑与橡胶之间只发生有限的结合。

影响结合胶含量的因素

结合胶是由于炭黑表面对橡胶的吸附产生的,所以任何影响这种吸附的因素均会影响结合胶的生成量,其主要影响因素如下。

1.炭黑比表面积对结合胶含量的影响

结合胶几乎与炭黑的比表面积成正比增加。随着炭黑比表面积的增大,吸附表面积增大,吸附 量增加,即结合橡胶增加。

2.混炼薄通次数对结合胶含量的影响

天然橡胶是一种很容易产生氧化降解的物质,那些只有一两点吸附的大分子链的自由链部分可 能存在于玻璃态层及亚玻璃态层外面。这部分橡胶分子链薄通时同样会产生力学断链及氧化断链。这种断链可能切断了与吸附点的连接,这样就会使结合胶量下降。

3.温度对结合胶含量的影响

将混炼好的式样放在不同温度下保持一定时间后测结合胶量。混炼温度对结合胶的影响却是混炼温度越高则结合胶越少。这可能是因为温度升高,橡胶变得柔软而不易被机械力破坏断链形成大分子自由基,炭黑在这样柔软的橡胶环境中也不易产生断链形成自由基,因此在高温炼胶时由于这种作用形成的结合胶会比低温下炼胶的少。

4.橡胶性质对结合胶含量的影响

结合胶量与橡胶的不饱和度和分子量有关,不饱和度高,分子量大的橡胶,生成的结合胶多。

5.停放时间对结合胶含量的影响

试验表明,混炼后随停放时间增加,结合胶量增加,大约一周后趋于平衡。因为固体炭黑对固体橡胶大分子的吸附不象固体填料对气体或小分子吸附那么容易。另外化学吸附部分较慢,也需要一定时间。

结合胶含量

硫化橡胶结合胶含量的测定一直都是行业难题,传统的化学法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,由于硫化橡胶弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变,通过核磁弛豫技术可快速无损获得结合胶含量。

低场核磁评价结合胶含量的基本原理:

硫化橡胶弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变。核磁法利用弹性体材料内不同的组分其弛豫时间不同这一原理,实现结合胶含量测试的目的。

2022-06-21 09:12:26 595 0
低场核磁用于硫化橡胶结合胶含量测试

低场核磁用于硫化橡胶结合胶含量测试

什么是硫化橡胶?

硫化橡胶是指硫化过的橡胶,具有不变黏,不易折断等特质,橡胶制品大都用这种橡胶制成。也叫熟橡胶,通称橡皮或胶皮。胶料经硫化加工后的总称。硫化后生胶内形成空间立体结构,具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等。橡胶制品绝大部分是硫化橡胶。

什么是结合胶?

在混炼过程中,橡胶大分子会与活性填料(如炭黑粒子)的表面产生化学和物理的牢固结合,使一部分橡胶结合在炭黑粒子的表面,成为不能溶解于有机溶剂的橡胶,叫结合胶。

结合胶的生成有助于炭黑附聚体在混炼过程中发生破碎和分散均匀,但在混炼过程的初期,即炭黑-橡胶团块破碎和分散以前,过早地生成过多的结合像胶,由于它包覆在炭黑附聚体外面形成了硬度较大的硬膜,反而会使这种高浓度炭黑-橡胶团块难于进一步破碎和分散。所以对于不饱和度高的二烯类橡胶,尤其是天然橡胶,混炼过程初期应严格控制混炼条件,尽量避免混炼温度过分升高,以使炭黑与橡胶之间只发生有限的结合。

硫化橡胶结合胶含量

硫化橡胶结合胶含量的测定一直都是行业难题,传统的化学法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,由于硫化橡胶弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变,通过核磁弛豫技术可快速无损获得结合胶含量。

低场核磁技术

低场核磁用于硫化橡胶结合胶含量测试的基本原理:

硫化橡胶弛豫衰减曲线随样品内部组分状态的改变而改变。核磁法利用弹性体材料内不同的组分其弛豫时间不同这一原理,实现结合胶含量测试的目的。

低场核磁用于硫化橡胶结合胶含量测试的基本原理

低场核磁用于硫化橡胶结合胶含量测试对样品的要求:

低场核磁技术对测试样品形状、颜色无要求,只有能放进检测探头即可。利用低场核磁技术可快速测得硫化橡胶结合胶含量。

2022-06-29 23:33:22 240 0
纤维含量与树脂含量-低场核磁技术介绍

纤维含量与树脂含量-低场核磁技术介绍

低场核磁技术

核磁共振是磁矩不为零的原子核,在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。孤立原子核,在同样强度的外磁场中,只对某一特定频率的射频场敏感。分子结构中不同位置的原子核,所感受到的外加磁场的强度各不相同,从而对不同频率的射频场敏感,导致核磁共振信号的差异。

时域核磁共振信号图

树脂含量测量

传统树脂含量测量方法有萃取法、溶解法和灼烧法。萃取法和溶解法不适用于其增强材料在溶剂中有增重或减重及B阶段程度高的预浸料。 灼烧法只适用于玻璃纤维及其织物的预浸料。低场核磁方法是一种全新的快速无损树脂含量测量方法,测试方便快捷,适合企业研发和生产过程中的质检质控。

纤维表面树脂,是一种在纤维加工制作成纤维制品过程中,用来黏合固化纤维,提高纤维制品性能的材料。树脂为纤维提供固化、传导应力和保护等作用。树脂的用量控制是非常重要的,用来优化工艺从而优化产品的性能。因此,工业生产中需要测量树脂的含量以优化工艺和进行产品质量控制,进而保证产品质量和提升产品性能。

纤维含量与树脂含量-低场核磁技术应用原理

纤维表面树脂含量检测的测试原理:碳纤维、玻纤维没有氢质子,不存在核磁共振氢信号,而树脂存在核磁共振氢信号。因此,通过对NMR信号进行采样,获取树脂核磁信号,从而进行定量测量。在测试之前,根据确定的标准曲线,确定核磁信号强度与树脂含量的关系,可在30秒 – 2分钟内测得树脂含量。

2022-08-12 11:24:24 304 0

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