丁苯橡胶含量测试方法-低场核磁技术

丁苯橡胶含量测试方法-低场核磁技术

丁苯橡胶又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是zui早实现工业化生产的橡胶品种之一。

丁苯橡胶含量测试方法-低场核磁技术

按聚合工艺，丁苯橡胶分为乳聚丁苯橡胶（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR）。与溶聚丁苯橡胶工艺相比，乳聚丁苯橡胶工艺在节约成本方面更占优势，quan球丁苯橡胶装置约有75%的产能是以乳聚丁苯橡胶工艺为基础的。乳聚丁苯橡胶具有良好的综合性能，工艺成熟，应用广泛，产能、产量和消费量在丁苯橡胶中均占首位。充油丁苯橡胶具有加工性能好、生热低、低温屈挠性好等优点，用于胎面橡胶时具有优异的牵引性能和耐磨性，充油后橡胶可塑性增强，易于混炼，同时可降低成本，提高产量。目前，世界上充油丁苯橡胶约占丁苯橡胶总产量的50-60%。

SBR是一种耗量蕞大的通用橡胶，应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要用于轮胎工业，另外还用于运输带的覆盖胶，输水胶管，胶鞋大底，胶辊，防水橡胶制品，胶布制品、微孔海绵制品、防震制品等。

橡胶含量测试，低场核磁法原理：

基质的核磁信号衰减非常快，一般在十微秒内衰减为零。而橡胶填料的核磁信号衰减要慢的多，通常信号可以持续几十或几百毫秒。因此，通过对NMR信号进行适当的采样，可以只获取橡胶的核磁信号，从而进行定量测量，图为90度脉冲后检测到的自由感应衰减（FID）信号。在测试之前，根据确定的标准曲线，确定核磁信号强度与橡胶含量的关系，可在30秒—2分钟内测得橡胶含量。

低场核磁检测热塑性丁苯橡胶含量

热塑性丁苯橡胶是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，称为热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶，简称SBS。

热塑性丁苯橡胶具有优良的拉伸强度、弹性和电性能，永玖变形小，屈挠和回弹性好，表面摩擦大。耐臭氧、氧和紫外线照射性能与丁苯橡胶类似。透气性优异。由于主链含有双键致使SBS耐老化较差，在高温空气的氧化条件下，丁二烯嵌段会发生交联，从而使硬度和粘度增加。热塑性丁苯橡胶溶于环己烷、甲苯、苯、甲乙酮、醋酸乙酯、二氯乙烷，不溶于水、乙醇、溶剂汽油等。

热塑性丁苯橡胶中橡胶含量的多少直接影响着热塑性丁苯橡胶的物理化学性能参数,因此热塑性丁苯橡胶含量控制是非常重要的。在工业生产中,生产不同用途的橡胶,需要测量橡胶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稳定产品性能。

低场核磁检测热塑性丁苯橡胶含量原理:

基质的核磁信号衰减非常快,一般在十微秒内衰减为零。而橡胶填料的核磁信号衰减要慢的多,通常信号可以持续几十或几百毫秒。因此,通过对NMR信号进行适当的采样,可以只获取橡胶的核磁信号,从而进行定量测量,图为90度脉冲后检测到的自由感应衰减(FID)信号。在测试之前,根据确定的标准曲线,确定核磁信号强度与橡胶含量的关系,可在30秒—2分钟内测得橡胶含量。

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。

硫磺油含量低场核磁检测技术

硫磺的生产过程中，根据产品质量和特性要求会添加一定量的油，以提升产品性能以及方便生产和加工。为确保产品质量稳定，需要准确，快速进行硫磺油含量测量。 低场核磁检测技术可快速完成硫磺油含量测量，制样过程非常简单，可实现工业生产过程中的质量检测和质量控制。

硫磺油含量的传统测试方法：

硫磺油含量的传统方法是使用溶剂萃取法，该方法检测过程复杂，耗时长，需要有专业技术人员进行操作，人为误差较大，此外，萃取液属于有毒试剂，对操作人员健康和安全存在危害，该方法在工业中越来越难以接受。

硫磺油含量低场核磁检测技术的基本原理：

使用自旋回波序列进行测量，图一是自旋回波序列与检测到的核磁信号。在90度射频脉冲后t1处测量了自由感应衰减（FID）NMR信号。此时信号幅度（A1）与样品的两个液相（水分和油分）中的H质子数成正比。180度脉冲后，检测自旋回波信号幅度为A2，此时水的信号已经衰减为0，A2仅为油的信号。

使用已知硫磺油含量的样品进行定标后，即可测试未知样品的硫磺油含量。低场核磁检测技术测试速度快，可在30秒~3分钟钟内完成测试。测试过程快速无损，可实现工业在线过程测试。

表面活性剂含量怎么测？低场核磁技术

什么是表面活性剂？

表面活性剂是指是能使目标溶液表面张力显著下降的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。

表面活性剂的特性：

表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。

表面活性剂吸附性：

溶液中的正吸附：增加润湿性、乳化性、起泡性；

固体表面的吸附：非极性固体表面单层吸附，极性固体表面可发生多层吸附。

表面活性剂的分类：

根据所需要的性质和具体应用场合不同，有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置，可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产，已派生出许多表面活性剂种类，每一种类又包含众多品种，给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此，必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类，才有利于进一步研究和生产新品种，并为筛选、应用表面活性剂提供便利。

低场核磁技术告诉你表面活性剂含量怎么测

核磁共振弛豫测量可用于研究表面材料上吸附的表面活性剂。液体中的游离表面活性剂对液体的弛豫时间影响很小，而颗粒界面的表面活性剂对分散体系的弛豫时间影响很大。利用该性质可测定界面活性剂的浓度。为了吸附表面活性剂，活性剂必须取代已经润湿在材料表面的流体，因此，测得的核磁共振弛豫时间会发生改变。表面活性剂浓度（c）正比与表面吸附液体比例（PS），通过弛豫特性可计算得到表面活性剂含量。

如何计算表面活性剂含量？低场核磁技术

什么是表面活性剂？

表面活性剂是指是能使目标溶液表面张力显著下降的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。

表面活性剂的特性：

表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。

表面活性剂吸附性：

溶液中的正吸附：增加润湿性、乳化性、起泡性；

固体表面的吸附：非极性固体表面单层吸附，极性固体表面可发生多层吸附。

表面活性剂的分类：

根据所需要的性质和具体应用场合不同，有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置，可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产，已派生出许多表面活性剂种类，每一种类又包含众多品种，给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此，必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类，才有利于进一步研究和生产新品种，并为筛选、应用表面活性剂提供便利。

低场核磁技术告诉你如何计算表面活性剂含量

核磁共振弛豫测量可用于研究表面材料上吸附的表面活性剂。液体中的游离表面活性剂对液体的弛豫时间影响很小，而颗粒界面的表面活性剂对分散体系的弛豫时间影响很大。利用该性质可测定界面活性剂的浓度。为了吸附表面活性剂，活性剂必须取代已经润湿在材料表面的流体，因此，测得的核磁共振弛豫时间会发生改变。表面活性剂浓度（c）正比与表面吸附液体比例（PS），通过弛豫特性可计算得到表面活性剂含量。

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。

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。

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。

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。

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。

低场核磁反演方法研究

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。

低场核磁反演方法研究：

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

低场核磁反演方法研究实例：

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.

低场核磁反演方法研究（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。

低场核磁与二甲苯交联度测试方法

二甲苯交联度检测是一种传统的测试方法，根据未交联部分可被二甲苯溶解的原理来检测其交联部分含量。该方法使用的溶剂二甲苯有毒，并且测试时间长，测试过程对实验人员技术要求高。

检测聚合物交联度一直都是行业难题,传统的溶胀法测试精度低、受人为主观因素较大。在核磁法中,聚合物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交联链与非交联链信号以得到交联度。

高分子聚合物内的溶剂部分流动性蕞强,衰减最慢;非交联段具有一定的分子运动特性,衰减相对较慢;而交联段所受束缚程度大,分子运动特性小,衰减较快。相比传统的SE或CPMG序列采集的不同,采用MSE-CPMG新序列采集时,通过施加组合脉冲使得核磁共振信号在死时间范围内来回反转从而尽量维持原始的核磁共振信号强度,以此实现更加短的弛豫信息采集,交联度的测试准确性进一步提高。

低场核磁交联度测试方法的原理:

低场核磁共振分析技术是利用脉冲激发材料样品中的氢质子发生共振,停止脉冲后,氢质子发生弛豫。样品中处于不同状态的氢质子的弛豫时间是不同的。对其弛豫信号进行检测分析研究可以直接或者间接检测材料的某些特性。低场核磁法是利用低场核磁共振分析技术,通过对烃链上的H分子运动进行评价,根据弛豫分析模型解析出样品的交联度。测试过程无需化学品、对样品无损,测试速度快,一般3分钟以内即可完成测试。

低场核磁共振分析仪的组成

核磁交联密度仪通常由以下几部分组成：

1)控制单元（控制核心，人机交互的界面）；

2)磁体单元（产生射频激励并收集信号的部分）；

3)样品腔（测样部分）。

除以上部分，还有温度控制、电源模块等；

复合橡胶中橡胶含量测量-低场核磁技术

复合橡胶是指以NR（含量在95％～99.5％）为主，添加少量的硬脂酸和/或丁苯橡胶（SBR）、或顺丁橡胶（BR）或异戊橡胶（IR）、或氧化锌（ZnO）、或炭黑。或塑解剂经混炼复合而成的橡胶。复合橡胶是橡胶的一个品种，属于生胶（原材料）范畴。

复合橡胶主要用途：制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。

复合橡胶中橡胶含量测量

传统复合橡胶中橡胶含量测量方法主要有萃取法。萃取法存在测试时间长，操作复杂，人为误差大等缺点，并且需要有毒溶剂。低场核磁技术是一种全新的快速无损复合橡胶中橡胶含量测量方法，测试方便快捷，适合企业研发和生产过程中的质检质控。

复合橡胶中橡胶含量测量应用背景

复合橡胶中橡胶含量的多少直接影响着复合橡胶的物理化学性能参数，因此其橡胶的用量控制是非常重要的。在工业生产中，生产不同用途的橡胶，需要测量橡胶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稳定产品性能。

低场核磁技术测量复合橡胶中橡胶含量应用原理

复合橡胶中的橡胶含量测试原理：基质的核磁信号衰减非常快，一般在十微秒内衰减为零。而橡胶填料的核磁信号衰减要慢的多，通常信号可以持续几十或几百毫秒。因此，通过对NMR信号进行适当的采样，可以只获取橡胶的核磁信号，从而进行定量测量，图为90度脉冲后检测到的自由感应衰减（FID）信号。在测试之前，根据确定的标准曲线，确定核磁信号强度与橡胶含量的关系，可在30秒—2分钟内测得橡胶含量。

玻璃纤维浸润剂固含量-低场核磁分析技术

玻璃纤维浸润剂这一名称是从物理学上的“浸润”衍生而来。在物理学上，“浸润”定义如下：“当液相与固相接触时，液相可以沿着固相表面不断扩展而相互融合，此现象称为浸润；反之，液相表面不断收缩，则称之为不浸润。”

伴随着国内玻纤市场的不断发展,市场竞争逐步加剧,玻纤产品的制造成本越来越得到生产厂家的重视。玻璃纤维浸润剂成本是作为构成玻纤成本的主要因素之一,如何有效地提升玻纤浸润剂的涂敷率,进而降低生产成本已成为玻纤制造厂家面临的许多问题之一。

固含量是衡量浸润剂性能的重要指标之一。在工业生产中,很多厂家采用按照配方原比例提升浸润剂含量、降低涂油线速度的方法来提升浸润剂涂敷率。低场核磁分析技术可以快速检测玻璃纤维浸润剂固含量，从而为成本控制和产品质量提供数据参考。

玻璃纤维浸润剂能改变玻璃纤维的表面状态，不仅满足了玻纤原丝后道工序加工性能的要求而且在复合材料中还能促进玻璃纤维增强体与高分子聚合物基体的结合，是决定玻璃纤维增强复合材料zui终性能的重要因素。

玻璃纤维浸润剂的主要作用是连结玻璃纤维和基体树脂并在界面层传递应力，具有以下性能：

1.浸润剂中的偶联剂必须起到桥梁的作用，在复合材料制备过程中能与纤维中的二氧化硅发生反应，形成化学键合，并能和聚合物基体发生反应，产生化学结合；

2.浸润剂中的成膜组分对玻璃纤维表面具有良好的粘结作用，与树脂有良好的相容性，同时产生固化反应。

3.浸润剂中的润滑剂、抗静电剂等也必须能溶解或扩散于基体树脂中，尽量减少各种助剂对界面粘结的影响。玻璃纤维浸润剂，经加热烘干后形成厚度极小的薄膜。偶联剂吸附在玻璃表面并发生化学反应，成膜剂，在原丝烘干过程中聚结成树脂层膜，对原丝起着集束和保护作用，各种助剂在成膜过程中迁移到浸润剂膜的表面，直接与气相接触，这几个组分在烘干温度下相互扩散，相互融合，形成一个有浓度梯度的复杂结构层。

低场核磁分析技术检测玻璃纤维浸润剂固含量的基本原理：

不同固含量的浸润剂，对应的磁共振信号衰减快慢不一样。玻璃纤维浸润剂样品的T2弛豫时间倒数与固含量（浓度）呈线性关系，表达式如下：

可以测得已知玻璃纤维浸润剂固含量的样品，确定浓度与T2弛豫时间倒数的关系，制作标线。进而可以快速、无损测得未知固含量的样品。

不溶性硫磺油含量低场核磁检测技术

硫磺的生产过程中，根据产品质量和特性要求会添加一定量的油，以提升产品性能以及方便生产和加工。为确保产品质量稳定，需要准确，快速进行硫磺油含量测量。 低场核磁检测技术可快速完成硫磺油含量测量，制样过程非常简单，可实现工业生产过程中的质量检测和质量控制。

不溶性硫磺油含量的传统测试方法：

硫磺油含量的传统方法是使用溶剂萃取法，该方法检测过程复杂，耗时长，需要有专业技术人员进行操作，人为误差较大，此外，萃取液属于有毒试剂，对操作人员健康和安全存在危害，该方法在工业中越来越难以接受。

不溶性硫磺油含量低场核磁检测技术的基本原理：

使用自旋回波序列进行测量，图一是自旋回波序列与检测到的核磁信号。在90度射频脉冲后t1处测量了自由感应衰减（FID）NMR信号。此时信号幅度（A1）与样品的两个液相（水分和油分）中的H质子数成正比。180度脉冲后，检测自旋回波信号幅度为A2，此时水的信号已经衰减为0，A2仅为油的信号。

使用已知硫磺油含量的样品进行定标后，即可测试未知样品的硫磺油含量。低场核磁检测技术测试速度快，可在30秒~3分钟钟内完成测试。测试过程快速无损，可实现工业在线过程测试。

半固化片树脂含量测量-低场核磁技术

什么是半固化片？

半固化片又称“PP片”，是多层板生产中的主要材料之一，主要由树脂和增强材料组成，增强材料又分为玻纤布、纸基、复合材料等几种类型，而制作多层印制板所使用的半固化片（黏结片）大多是采用玻纤布做增强材料。

半固化片树脂含量的作用

经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理（预烘）使树脂进入B阶段而制成的薄片材料称为半固化片，其在加热加压下会软化，冷却后会反应固化。由于玻璃纤维布在经向、纬向单位长度的纱股数不同，剪切时需注意半固化片的经纬向，一般选取经向(玻璃纤维布卷曲的方向)为生产板的短边方向，纬向为生产板的长边方向，以确保板面的平整，防止板子受热后扭曲变形。

低场核磁技术

低场核磁主要用于测试分子与分子之间的动力学信息，通过弛豫时间得到分子运动信息，分子与分子之间的作用信息；研究领域属亚微观领域（分子之间），可测定玻璃态转化温度、高分子材料交联密度、造影剂弛豫率、孔径分布及孔隙度等，广泛应用于食品工业、石油工业、医药工业、纺织工业、聚合物工业。

低场核磁法检测半固化片树脂含量原理

基质和树脂中的H质子都存在核磁共振氢信号，但磁共振信号存在差异。因此，通过对NMR信号进行采样，可以获取树脂核磁信号，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。

低场核磁应用

低场核磁共振主要是指磁场强度比较低的核磁共振仪器。低场核磁共振技术应用领域非常广泛，而且还处在不断拓展之中，低场核磁共振技术主要基于四个方面进行样品分析与检测：（1）基于信号幅值的分析检测；（2）基于图像(信号二维分布)的分析检测；（3）基于弛豫时间的分析检测；

低场核磁共振技术在食品农业、地质勘探、石油化工、生物医药、材料科学等诸多方面体现出越来越广泛的应用，成为一种重要的分析测试工具。

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。