用于評(píng)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(píng)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(cè)量精度對(duì)試樣之間的性能差異進(jìn)行充分評(píng)估；用于評(píng)估聚合物材料耐崩裂性的方法，其中所述方法在短時(shí)間內(nèi)以低成本提供具有出色測(cè)量精度的評(píng)估；以及用于評(píng)估聚合物材料耐磨性的方法，其中，所述方法能以出色的測(cè)量精度對(duì)試樣之間的性能差異進(jìn)行充分評(píng)估。本發(fā)明涉及用于評(píng)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(jìn)行X射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)量。
【專利說(shuō)明】用于評(píng)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(píng)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(jì)性和抓地性能密切相關(guān)，同時(shí)耐崩裂性和耐磨性與輪胎壽命密切相關(guān)。
[0003]作為用于評(píng)估聚合物材料中能量損耗的方法，通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量法測(cè)定損耗角正切(tan δ )的技術(shù)被廣泛使用(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)。然而，該技術(shù)導(dǎo)致顯著的誤差，并且其測(cè)量精度不足。另一個(gè)問(wèn)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(píng)估這種差異。
[0004]作為用于評(píng)估輪胎耐崩裂性或耐磨性的方法，例如，通常進(jìn)行道路試驗(yàn)，其中在行駛預(yù)定距離之后測(cè)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(zhǎng)距離行駛，需要在短時(shí)間內(nèi)以低成本提供測(cè)量法的有效評(píng)估方法。然而，該用于評(píng)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(yàn)以及DIN磨耗試驗(yàn)是已知的作為用于在短時(shí)間內(nèi)以低成本評(píng)估耐磨性的方法。然而，盡管在這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果和道路試驗(yàn)結(jié)果之間發(fā)現(xiàn)了某些相關(guān)程度，但是這些方法導(dǎo)致顯著的誤差，并且它們的測(cè)量精度不足。另一個(gè)問(wèn)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(píng)估這種差異(參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)I)。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)I JP-A2009-46088
[0009]非專利文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)1:日本橡膠協(xié)會(huì)志(Nippon Gomu Kyokaishi (the Journal ofSRIJ))(第 69 卷，第 11 號(hào)，第 739 頁(yè)，1996)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問(wèn)題
[0012]本發(fā)明旨在于解決上述問(wèn)題并提供評(píng)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(cè)量精度的樣品間性能差異的足夠評(píng)估。本發(fā)明旨在于解決上述問(wèn)題并提供評(píng)估聚合物材料耐崩裂性的方法，其中，所述方法在短時(shí)間內(nèi)以低成本提供了具有出色測(cè)量精度的評(píng)估。本發(fā)明旨在于解決上述問(wèn)題并提供評(píng)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(cè)量精度的樣品間性能差異的足夠評(píng)估。
[0013]解決問(wèn)題的方法
[0014]本發(fā)明的第一方面涉及用于評(píng)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(jìn)行X射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)量。
[0015]在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選X射線散射測(cè)量是小角度X射線散射測(cè)量，并且中子散射測(cè)量是小角度中子散射測(cè)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(píng)估聚合物材料能量損耗的方法中，測(cè)量方法優(yōu)選在如下條件下使用X射線或中子進(jìn)行:其中通過(guò)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(píng)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(jìn)行X-射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)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(cè)量是小角度X-射線散射測(cè)量，中子散射測(cè)量是小角度中子散射測(cè)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(jìn)行測(cè)量:式1-1限定的q在不超過(guò)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(duì)于由X射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)量獲得的散射強(qiáng)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(zhǎng)度ξ來(lái)評(píng)估能量損耗:
式 1_2:
7.用于評(píng)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(jìn)行X-射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)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(cè)量是小角度X-射線散射測(cè)量，中子散射測(cè)量是小角度中子散射測(cè)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(jìn)行測(cè)量:式2-1限定的q在不超過(guò)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(duì)于由X射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)量獲得的散射強(qiáng)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(zhǎng)度Ξ。來(lái)評(píng)估耐崩裂性:
式 2~2:
13.用于評(píng)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(jìn)行X-射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)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(cè)量是小角度X-射線散射測(cè)量，中子散射測(cè)量是小角度中子散射測(cè)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(jìn)行測(cè)量:式3-1限定的q在不超過(guò)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(duì)于由X射線散射測(cè)量或中子散射測(cè)量獲得的散射強(qiáng)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(zhǎng)度Ξ。的散射體的單位體積數(shù)量N。，來(lái)評(píng)估耐磨性:
式 3-2:
【文檔編號(hào)】G01N23/202GK103837556SQ201310414907
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社