BMI交聯(lián)密度如何用低場核磁評價

雙馬來酰亞胺（BMI）樹脂是一類結(jié)構(gòu)樹脂材料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐高溫性能，是廣泛應(yīng)用于先進(jìn)復(fù)合材料的高性能樹脂基體之一。雙馬來酰亞胺樹脂是一種耐熱性能、力學(xué)性能等各項性能都優(yōu)異的熱固性樹脂，而且BMI還具有耐腐蝕、耐輻射、收縮率小等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于汽車、機械和航空等領(lǐng)域。航空航天領(lǐng)域使用的BMI需要同時具有突出的耐高溫性能、優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及力學(xué)性能。

BMI交聯(lián)密度與哪些性能有關(guān)：

BMI樹脂的固化反應(yīng)屬于加成型聚合反應(yīng)，成型過程中無低分子副產(chǎn)物放出，且容易控制。固化物結(jié)構(gòu)致密，缺陷少，因而BMI具有較高的強度和模量。但是由于固化物的交聯(lián)密度高、分子鏈剛性強而使BMl呈現(xiàn)出極大的脆性，它表現(xiàn)在抗沖擊強度差、斷裂伸長率小、斷裂韌性低。

工業(yè)生產(chǎn)的樹脂由低聚物線性預(yù)聚物和雙馬來酰亞胺（BMI）交聯(lián)劑的混合物組成。將不同量的BMI“鑲嵌”在聚合物上，并通過熱可逆DA反應(yīng)與兩個交聯(lián)分子呋喃和馬來酰亞胺連接。人們發(fā)現(xiàn)，改變BMI交聯(lián)密度(交聯(lián)分子)的數(shù)量可以調(diào)節(jié)材料的剛度。雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)以其優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、透波性、耐輻射、阻燃性，良好的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，成型工藝類似于環(huán)氧樹脂等特點，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、機械、電子等工業(yè)領(lǐng)域中，先進(jìn)復(fù)合材料的樹脂基體、耐高溫絕緣材料和膠粘劑等。

低場核磁評價BMI交聯(lián)密度的基本原理：

低場核磁法的主要檢測對象是氫核(1H),由于聚合物中不同鏈段上的H所處的周圍環(huán)境不一致,H的自旋磁矩(核自旋)存在差異。施加射頻脈沖后,自旋系統(tǒng)在恢復(fù)熱平衡狀態(tài)的過程中表現(xiàn)出來的弛豫行為不同,通過弛豫時間的差異可以體系聚合物的分子動力學(xué)信息。而分子分子動力學(xué)信息直接與聚合物的交聯(lián)密度、老化、填充劑相關(guān)。

分子內(nèi)和分子間氫質(zhì)子的偶極相互作用產(chǎn)生核磁共振的橫向弛豫。當(dāng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聚合物的玻璃態(tài)溫度時,聚合物網(wǎng)絡(luò)中的這種偶極相互作用被認(rèn)為是熱分子運動的平均。由于聚合物單鏈中的氫質(zhì)子被作為核磁共振測量的探針,于是一種修正的單鏈模型被引入并用來解釋聚合物的橫向弛豫。根據(jù)這一分析模型，低場核磁共振技術(shù)可以用于評價BMI交聯(lián)密度。