環氧樹(shu)脂(zhi)交(jiao)聯密(mi)度-低場核(he)磁(ci)法(fa)

環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)屬於熱固性樹(shu)脂(zhi)，同固化(hua)劑混(hun)合(he)後(hou)，通(tong)過(guo)環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)分(fen)子和固化(hua)劑分子的(de)相(xiang)互接觸(chu)、纏繞(rao)達到均勻分(fen)布(bu)的(de)狀(zhuang)態(tai)。環氧(yang)基(ji)同固化(hua)劑氨基中(zhong)的(de)活(huo)性(xing)氫(qing)發生(sheng)縮(suo)合(he)聚合反(fan)應，從而形(xing)成(cheng)高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)環(huan)氧(yang)化(hua)合物，具備了耐(nai)熱、高強(qiang)度、耐水、耐(nai)溶(rong)劑(ji)、耐(nai)鹽霧、粘(zhan)接強(qiang)度、耐壓絕(jue)緣(yuan)等使用性能。環氧(yang)樹脂(zhi)的(de)物理(li)狀(zhuang)態變化(hua)是(shi)由(you)化(hua)學變化(hua)引(yin)起(qi)的(de)，逐(zhu)步(bu)聚(ju)合(he)的(de)反(fan)應(ying)程度將直(zhi)接影(ying)響固化(hua)物的(de)最終使用性能。

交聯(lian)密(mi)度就(jiu)是(shi)交聯(lian)聚合物裏(li)面(mian)交(jiao)聯鍵(jian)的(de)多(duo)少(shao)，壹般用網鏈分子量(liang)的(de)大(da)小來(lai)表(biao)示。交(jiao)聯密(mi)度越(yue)大，也(ye)就(jiu)是(shi)單(dan)位體(ti)積內的(de)交(jiao)聯(lian)鍵(jian)越(yue)多，交聯(lian)程度更大(da)。對於用作(zuo)塑(su)料的(de)交(jiao)聯(lian)聚合(he)物來(lai)講(jiang)，比如環氧樹脂(zhi)，交(jiao)聯密(mi)度越(yue)大，其(qi)耐熱性更好(hao)，拉(la)伸強(qiang)度增加，但是(shi)過(guo)高(gao)的(de)交(jiao)聯(lian)度會導(dao)致沖(chong)擊強(qiang)度下(xia)降。對於用作(zuo)橡(xiang)膠的(de)交(jiao)聯(lian)聚合(he)物，比如各(ge)種橡(xiang)膠，交(jiao)聯密(mi)度大，力學強(qiang)度更好(hao)，回(hui)彈性更好(hao)。

環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)交(jiao)聯密(mi)度是(shi)衡量(liang)聚合(he)反應度的(de)指(zhi)標，交(jiao)聯(lian)密(mi)度對環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)最終性能的(de)影(ying)響至關(guan)重要(yao)，壹般環(huan)氧(yang)體(ti)系需要(yao)達到75%甚(shen)至更高(gao)的(de)交(jiao)聯(lian)度，性能才能得到(dao)體現(xian)。

低場核(he)磁(ci)法(fa)如(ru)何環氧(yang)樹脂(zhi)交(jiao)聯密(mi)度：

低場核(he)磁(ci)法(fa)是(shi)研究高分子材料中(zhong)分(fen)子動(dong)力學的(de)壹種非(fei)常重(zhong)要(yao)和有效(xiao)的(de)手(shou)段．該(gai)技術的(de)壹個重(zhong)要(yao)特(te)點是(shi)可以通(tong)過(guo)合(he)理(li)的(de)實驗(yan)方(fang)法(fa)，實現(xian)對研究體系中(zhong)從(cong)低頻(Hz)到中(zhong)頻(pin)(kHz)乃至(zhi)高頻(MHz)範(fan)圍(wei)內(nei)分(fen)子(zi)運動的(de)觀(guan)測(ce)．因此．核(he)磁(ci)法(fa)非(fei)常適(shi)合研(yan)究高分子體系(xi)中(zhong)各(ge)類不(bu)同尺度分子運動(dong)．高(gao)分(fen)子材(cai)料中(zhong)分(fen)子運(yun)動與(yu)交(jiao)聯(lian)密(mi)度密(mi)切(qie)相(xiang)關，通過(guo)分(fen)子(zi)運動的(de)信(xin)息即(ji)可反(fan)映(ying)樣(yang)品(pin)的(de)交(jiao)聯(lian)密(mi)度。

低場核(he)磁(ci)法(fa)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)交(jiao)聯密(mi)度測試原理(li)：

低場核(he)磁(ci)法(fa)的(de)主(zhu)要(yao)檢(jian)測對象(xiang)是(shi)氫(qing)核(he)(1H),由(you)於聚(ju)合物中(zhong)不(bu)同鏈段上(shang)的(de)H所處(chu)的(de)周(zhou)圍(wei)環(huan)境不(bu)壹致,H的(de)自旋磁(ci)矩(核(he)自旋)存在(zai)差異(yi)。施(shi)加(jia)射頻(pin)脈(mai)沖後(hou),自旋系統(tong)在恢(hui)復熱平衡狀態(tai)的(de)過(guo)程中(zhong)表(biao)現(xian)出(chu)來(lai)的(de)弛(chi)豫(yu)行(xing)為(wei)不(bu)同,通過(guo)弛(chi)豫(yu)時(shi)間(jian)的(de)差(cha)異(yi)可以體(ti)系(xi)聚合物的(de)分(fen)子(zi)動力學信息。而分(fen)子分子(zi)動力學信息直(zhi)接(jie)與(yu)聚(ju)合(he)物的(de)交(jiao)聯(lian)密(mi)度、老化(hua)、填充劑(ji)相(xiang)關。

分(fen)子(zi)內(nei)和分(fen)子間(jian)氫(qing)質子(zi)的(de)偶(ou)極相(xiang)互作(zuo)用產生(sheng)核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)的(de)橫向弛豫(yu)。當(dang)溫(wen)度遠(yuan)遠(yuan)高(gao)於聚合(he)物的(de)玻(bo)璃(li)態溫(wen)度時(shi),聚(ju)合(he)物網絡(luo)中(zhong)的(de)這(zhe)種偶(ou)極相(xiang)互作(zuo)用被認為是(shi)熱分子運動(dong)的(de)平(ping)均(jun)。由(you)於聚(ju)合物單(dan)鏈中(zhong)的(de)氫(qing)質子(zi)被作(zuo)為核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)測量(liang)的(de)探針,於是(shi)壹種修正的(de)單(dan)鏈模(mo)型被引(yin)入並(bing)用來(lai)解釋(shi)聚合(he)物的(de)橫向弛豫(yu)。

固化(hua)體系環氧樹脂(zhi)交(jiao)聯密(mi)度提升(sheng)的(de)途(tu)徑(jing)：

1. 提(ti)高(gao)固化(hua)溫度：排除爆聚(ju)前提下(xia)，低溫固化(hua)體系在常溫(wen)下(xia)具(ju)有更高(gao)交聯(lian)度。

2.延長固化(hua)時(shi)間(jian)：延長固化(hua)時(shi)間(jian)能提升(sheng)交(jiao)聯度，隨著固化(hua)的(de)進(jin)程，位阻(zu)達到壹定的(de)程度，交聯度提升(sheng)幅(fu)度和程度就(jiu)會(hui)大(da)打(da)折(zhe)扣。

3.促(cu)進(jin)劑的(de)作(zuo)用：促(cu)進(jin)劑能降低體系活(huo)化(hua)能，促(cu)進(jin)體系放熱，用量(liang)的(de)大(da)小跟提(ti)高活性(xing)的(de)程度有關。但隨著位(wei)阻(zu)的(de)增(zeng)大(da)，提升(sheng)的(de)幅(fu)度同樣有限。

4.環(huan)氧(yang)體系(xi)中(zhong)其(qi)余材料的(de)配合：含吸(xi)電(dian)子基(ji)團的(de)材(cai)料有延遲反應(ying)的(de)效(xiao)果，含供(gong)電(dian)子基(ji)團材料有促(cu)進(jin)效(xiao)果。如酯(zhi)類延(yan)遲反應(ying)，酚(fen)類加(jia)速(su)放(fang)熱，含矽醇基(ji)的(de)活(huo)性(xing)矽微粉有促(cu)進(jin)效(xiao)果等等。

5.階(jie)段性(xing)升(sheng)溫(wen)固化(hua)：壹定溫(wen)度條(tiao)件下(xia)達到壹定交(jiao)聯(lian)度以後(hou)，進(jin)而提(ti)升(sheng)固化(hua)溫度，外加能量(liang)越(yue)過(guo)位(wei)阻(zu)繼續(xu)反(fan)應，從(cong)而進(jin)壹步(bu)提(ti)升(sheng)交(jiao)聯度。