低场核磁助力PB乳胶及ABS塑料生产过程质量控制

当我们在生产ABS用丁二烯时无法对反应进行过程监控，产物丁二烯的聚合程度、交联度等指标对后续ABS的生产也至关重要，那么低场核磁能提供哪些参数来表征聚合程度和交联度？交联度又是如何影响橡胶、塑料物理性能？

评价交联度常用主要有三种方法，直接表征橡胶交联度的方法主要有平衡溶胀法、应力-应变法、低场核磁法，平衡溶胀法操作简单、理论成熟，但是缺乏标准的试验方法且测试周期长、影响因素较多，结果准确度低。应力-应变法是对硫化胶进行单轴拉伸试验，随着交联密度的增大，硫化胶形变时承受负荷的有效分子链数目增加，在一定程度上，拉伸强度随着交联密度的增大而升高，应力-应变法操作简单，试验周期较短，但是应用范围有限，只适用于测试不含填充剂的硫化胶且试样需制作成哑铃形。

低场核磁法利用低场强核磁共振弛豫技术，通过对橡胶分子链上氢原子的运动性进行测定，从而解析得出样品的交联密度。与其他测试方法相比，低场核磁法可以得到更全面的信息，并且具有绿色环保、测试周期短的优点。

利用低场核磁技术检测PB橡胶交联链、悬尾链、小分子未聚物等组分信息，能简便快捷地反映生产反应过程中的反应动力学；实现生产过程实时监控。也可检测ABS塑料交联度，并且在不同温度下评价ABS塑料的物理性能。

因为丁二烯大多数是通过乳液聚合，所以通常形态是乳液状，低场核磁技术可以很好的区分样品中乳胶与溶剂的信号，从而非常简单的可以直接得到样品中的交联度和固含量。

参考资料

[1]王慧敏, 张丽杰, 贾爱瑞,等. 橡胶交联密度测试方法及其应用研究进展[J]. 轮胎工业, 2021, 41(10):5.