用于評估聚合物材料的能量損耗、耐崩裂性和耐磨性的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于評估聚合物材料中能量損耗的方法，其中所述方法能以出色的測量精度對試樣之間的性能差異進行充分評估；用于評估聚合物材料耐崩裂性的方法，其中所述方法在短時間內(nèi)以低成本提供具有出色測量精度的評估；以及用于評估聚合物材料耐磨性的方法，其中，所述方法能以出色的測量精度對試樣之間的性能差異進行充分評估。本發(fā)明涉及用于評估聚合物材料的能量損耗、耐崩裂性、和耐磨性的方法，所述方法包括用X射線或中子輻照聚合物材料以進行X射線散射測量或中子散射測量。
【專利說明】用于評估聚合物材料的能量損耗、耐崩裂性和耐磨性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于評估聚合物材料的能量損耗、耐崩裂性和耐磨性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物材料例如橡膠材料的能量損耗、耐崩裂性和耐磨性是能夠影響由這些材料所形成產(chǎn)品的各種性能的重要物理量。例如，在輪胎作為橡膠制品的情況下，能量損耗與燃料經(jīng)濟性和抓地性能密切相關(guān)，同時耐崩裂性和耐磨性與輪胎壽命密切相關(guān)。
[0003]作為用于評估聚合物材料中能量損耗的方法，通過動態(tài)粘彈性測量法測定損耗角正切(tan δ )的技術(shù)被廣泛使用(參見專利文獻I)。然而，該技術(shù)導致顯著的誤差，并且其測量精度不足。另一個問題是在樣品之間差異較小的情況下，不能再現(xiàn)性良好地評估這種差異。
[0004]作為用于評估輪胎耐崩裂性或耐磨性的方法，例如，通常進行道路試驗，其中在行駛預定距離之后測定輪胎胎面部的碎屑或槽深。然而，由于這種方法需要輪胎成型和長距離行駛，需要在短時間內(nèi)以低成本提供測量法的有效評估方法。然而，該用于評估耐崩裂性的有效方法通常是未知的。
[0005]此外，蘭伯恩磨耗試驗以及DIN磨耗試驗是已知的作為用于在短時間內(nèi)以低成本評估耐磨性的方法。然而，盡管在這些實驗結(jié)果和道路試驗結(jié)果之間發(fā)現(xiàn)了某些相關(guān)程度，但是這些方法導致顯著的誤差，并且它們的測量精度不足。另一個問題是在樣品之間差異較小的情況下，不能再現(xiàn)性良好地評估這種差異(參見非專利文獻I)。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻I JP-A2009-46088
[0009]非專利文獻
[0010]非專利文獻1:日本橡膠協(xié)會志(Nippon Gomu Kyokaishi (the Journal ofSRIJ))(第 69 卷，第 11 號，第 739 頁，1996)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]本發(fā)明旨在于解決上述問題并提供評估聚合物材料中能量損耗的方法，其中，所述方法提供了具有出色測量精度的樣品間性能差異的足夠評估。本發(fā)明旨在于解決上述問題并提供評估聚合物材料耐崩裂性的方法，其中，所述方法在短時間內(nèi)以低成本提供了具有出色測量精度的評估。本發(fā)明旨在于解決上述問題并提供評估聚合物材料的耐磨性的方法，其中，所述方法提供了具有出色測量精度的樣品間性能差異的足夠評估。
[0013]解決問題的方法
[0014]本發(fā)明的第一方面涉及用于評估聚合物材料能量損耗的方法，所述方法包括用X射線、或中子輻照聚合物材料從而進行X射線散射測量或中子散射測量。
[0015]在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選X射線散射測量是小角度X射線散射測量，并且中子散射測量是小角度中子散射測量。
[0016]在本發(fā)明的第一方面中，聚合物材料優(yōu)選是由至少一種共軛二烯化合物形成的橡膠材料。此處，橡膠材料優(yōu)選輪胎用橡膠材料。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于評估聚合物材料能量損耗的方法中，測量方法優(yōu)選在如下條件下使用X射線或中子進行:其中通過式1-1定義的q在不大于IOnnT1的范圍內(nèi):
[0018]式1-1:
【權(quán)利要求】
1.用于評估聚合物材料中能量損耗的方法，其包括: 用X-射線或中子輻照聚合物材料以進行X-射線散射測量或中子散射測量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， X-射線散射測量是小角度X-射線散射測量，中子散射測量是小角度中子散射測量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 聚合物材料是由至少一種共軛二烯化合物形成的橡膠材料。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述橡膠材料是輪胎用橡膠材料。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 使用X-射線或中子在如下條件下進行測量:式1-1限定的q在不超過IOnnT1的范圍內(nèi):
式 1-1:
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 對于由X射線散射測量或中子散射測量獲得的散射強度曲線I(q)，基于由曲線擬合式1-2和1-3確定的在Inm~100 μ m范圍內(nèi)的相關(guān)長度ξ來評估能量損耗:
式 1_2:
7.用于評估聚合物材料的耐崩裂性的方法，其包括: 用X-射線或中子輻照聚合物材料進行X-射線散射測量或中子散射測量。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， X-射線散射測量是小角度X-射線散射測量，中子散射測量是小角度中子散射測量。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 聚合物材料是由至少一種共軛二烯化合物形成的橡膠材料。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 所述橡膠材料是輪胎用橡膠材料。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 使用X-射線或中子在如下條件下進行測量:式2-1限定的q在不超過IOnnT1的范圍內(nèi):
式 2-1:
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 對于由X射線散射測量或中子散射測量獲得的散射強度曲線I(q)，基于由曲線擬合式2-2和2-3確定的在Inm~100μ m范圍內(nèi)的相關(guān)長度Ξ。來評估耐崩裂性:
式 2~2:
13.用于評估聚合物材料的耐磨性的方法，其包括: 用X-射線或中子輻照聚合物材料進行X-射線散射測量或中子散射測量。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于， X-射線散射測量是小角度X-射線散射測量，中子散射測量是小角度中子散射測量。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于， 聚合物材料是由至少一種共軛二烯化合物形成的橡膠材料。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 所述橡膠材料是輪胎用橡膠材料。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于， 使用X-射線或中子在如下條件下進行測量:式3-1限定的q在不超過IOnnT1的范圍內(nèi):
式 3-1:

18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于， 對于由X射線散射測量或中子散射測量獲得的散射強度曲線I(q)，基于由曲線擬合式3-2至3-6確定的具有在Inm~100μ m范圍內(nèi)的相關(guān)長度Ξ。的散射體的單位體積數(shù)量N。，來評估耐磨性:
式 3-2:
【文檔編號】G01N23/202GK103837556SQ201310414907
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】間下亮, 岸本浩通, 增井友美 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社