长期以来,学术界的聚合物研究一直受益于核磁共振(NMR)波谱技术。许多需要研究的样品都可以提交核磁分析,只需制备少量影响结构或组成的样品即可。

核磁共振之所以适用于聚合物分析的一个特点在于,它在非常大的动态范围内具有高度线性响应。在这一领域,能够在单体重复数接近一百万的情况下确定聚合物端基的特性至关重要。作为一种主要的定量比对方法,核磁共振可以提供一种简便的方法,让研究人员不仅能对材料进行定性分析,还能对其进行高精度的定量分析。

在分析聚合物时,研究人员会对聚合物的结构特征(如链长、触变性、分支或交联)感兴趣。触变性描述了单体单元在聚合物链中的排列方式,可能是头对头、头对尾、尾对尾或不规则排列。例如,可以通过仔细定量骨架与端基信号来确定链长。

此外,共聚物、改性剂、增塑剂等的使用也会影响聚合物的特性。这些因素都会影响塑料是否耐热、耐化学腐蚀、是否具有与其用途相适应的柔韧性以及其他特性,例如可塑性。由于核磁共振可以提供分子的动态信息,因此可以用于研究改性对溶液中分子柔韧性的影响。

布鲁克开发的有助于此类混合材料分析的重要工具包括高温探头和大容量低温冷却探头。后者非常重要,因为聚合物样品通常粘度很高,很难进入小直径的试管中。此外,大容量样品还能更容易地检测到少量杂质。

通过加热样品自动进样器,聚合物样品可以保持在较高温度下,因此从制备到测量都处于液态。 布鲁克还开发了一系列最适合分析含氟材料的探头。这些探头包括传统探头和低温冷却探头,可同时观测和解耦质子、碳和氟。

布鲁克的科学家们还与聚合物研究领域的科学家们通力合作,新开发并进一步改进实验和测量技术,以获得更好、更有洞察力的结果。

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