劣化分析方法技术

本发明专利技术提供一种能对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料的劣化状态，特别是表面状态的劣化状态进行详细分析的劣化分析方法。本发明专利技术涉及一种劣化分析方法，该方法通过对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料照射高亮度X射线，在改变X射线能量的同时测定X射线吸收量，来分析各二烯系聚合物的劣化状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种能对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料的劣化状态，特别是表面状态的劣化状态进行详细分析的。本专利技术涉及一种，该方法通过对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料照射高亮度X射线，在改变X射线能量的同时测定X射线吸收量，来分析各二烯系聚合物的劣化状态。【专利说明】
本专利技术涉及一种对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料的各二烯系聚合物劣化状态进行分析的。另外，本专利技术涉及一种对高分子材料的劣化状态进行分析的。
技术介绍
为了对由高分子材料的劣化而引起的化学状态的变化进行评价，一般使用红外分光光度法(FT-1R)、核磁共振法(NMR)、X射线光电子分光法(XPS)等方法。虽然FT-1R或NMR能检查详细的化学状态,但由于得到的信息为全体的信息,一般难以检查从试样表面开始进展的劣化的详细化学状态。与此相对，XPS是表面敏感的手法，因此认为对检查由劣化而引起的化学状态变化是有效的。然而，高分子材料一般大多数是混合多个聚合物制作而成，例如，在混合两种以上二烯系聚合物的材料时，检查各橡胶成分的劣化状态是重要的，但用XPS难以对各橡胶成分的劣化状态进行分析，难以对各自的劣化度进行定量。S卩，如图1-1所示的异戊二烯(IR)、丁二烯(BR)的各自XPS测定结果，即使在XPS测定中不同的聚合物种类也不会产生峰的化学位移，因此，难以对混合橡胶中的各成分进行详细的劣化状态分析。另外，二烯系聚合物一般认为由劣化导致C = C(双键)切断，因此该键的检测是重要的，但C = C键(双键)的峰与C-C键(单键)的峰在285eV附近重叠，因此也不能对C = C的减少量进行定量。而且，作为二烯系聚合物的劣化原因，已知存在氧劣化和臭氧劣化，但氧劣化的峰与臭氧劣化的峰也出现重叠，因此难以对它们区别分析。另一方面，为了对由硫交联二烯系橡胶等高分子材料的劣化而引起的化学状态变化进行评价，一般使用Swell (膨胀试验)等物性试验或红外分光光度法(FT-1R)等方法。Swell试验是将交联的高分子材料在甲苯等低分子量溶剂中使试样膨胀而求出网链密度的方法，用该方法能检查劣化前后的橡胶分子的切断和再结合的状态，但为了查看整体变化，例如，不能对硫交联的高分子材料的高分子与硫交联中的哪个劣化正在进展进行判断。另外，FT-1R方法中，虽然能检测由劣化而生成的C = O或OH等官能团，但对S-S键的灵敏度低，因此与上述相同不能对哪个的劣化进行判断。而且，在检查高分子材料的劣化状态方面，认为如果能知晓高分子与硫交联的各自劣化的程度的话，就确定了比以前更有效的耐劣化对策，但如上述的传统方法中，不能检查高分子与硫交联的劣化比例。另外，关于聚合物的X射线吸收光谱，如非专利文献I?3等中所公开的，到目前为止也能被测定。然而，包括上述文献在内，没有在混合聚合物系中能检测各聚合物的劣化状态的报告。另外，也没有对该劣化状态在氧劣化与臭氧劣化中进行分离分析的报告。而且，没有通过X射线吸收光谱对劣化因素进行分离，当然也没有将X射线吸收光谱与X射线光电子分光法组合进行劣化分析的报告。现有技术文献 非专利文献非专利文献1:0.Dhez, H.Ade, S.G.Urquhart.J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom., 2003, 128, 85-96 非专利文献 2:Robert J.Klein, Daniel A.Fischer, and Joseph L.Lenhart.Langmuir., 2008, 24, 8187-8197 非专利文献3: R岛敏浩，表面科学，2002年卷23，第6号，356-366
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于解决上述问题并提供一种能对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料的劣化状态，特别是表面状态的劣化状态进行详细分析的。本专利技术的目的在于解决上述问题并提供一种能对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料的劣化状态，特别是表面状态的劣化状态，对每个二烯系聚合物进行分离并能详细分析的。本专利技术的目的在于解决上述问题并提供一种能对硫交联的高分子材料的劣化状态，特别是能求出高分 子劣化与硫交联劣化的劣化比例的。 解决问题的手段 第一的本专利技术涉及一种通过对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料照射高亮度X射线，在改变X射线的能量的同时测定X射线吸收量，来分析各二烯系聚合物的劣化状态的。上述第一的中，上述高亮度X射线优选亮度为IOltl (光子/s/mrad2/mm2/0.1 % bw)以上。另外，使用上述高亮度X射线进行扫描的能量范围优选为4000eV以下。上述第一的中，优选如下方法:通过将高亮度X射线的能量设定为260~400eV的范围对碳原子K壳层吸收端的必要范围进行扫描，根据得到X射线吸收光谱，由下述(式1-1)计算出规格化常数α和β，并在用该规格化常数α和β修正的碳原子K壳层吸收端的X射线吸收光谱中，对归属于285eV附近的π *跃迁的峰进行波形分离，用各峰面积，由下述式(1-2)求出各二烯系聚合物的劣化度。(式 1_1) X α = I X β =I (式 1_2) / ] X 100 =劣化度)上述第一的，也可使用峰强度代替峰面积。第二的本专利技术涉及一种通过对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料照射高亮度X射线，在改变X射线的能量的同时测定该高分子材料的微小区域中的X射线吸收量，来分析各二烯系聚合物的劣化状态的。上述第二的中，使用上述高亮度X射线进行扫描的能量范围优选为4000eV 以下。上述第二的中，优选如下方法:通过将高亮度X射线的能量设定为260~400eV的范围对碳原子K壳层吸收端的必要范围进行扫描，根据得到各二烯系聚合物的X射线吸收光谱，由下述(式2-1)计算出规格化常数α和β，并对用该规格化常数α和β修正的碳原子K壳层吸收端的X射线吸收光谱进行波形分离，用归属于所得285eV附近的η*跃迁的峰面积，由下述(式2-2)求出各二烯系聚合物的劣化度。(式 2-1) X a Ai = 1 X β Ai = 1 (Al表示高分子材料中所含的各二烯系聚合物)(式 2-2) /] X 100 = 二烯系聚合物Ai的劣化度) (Al表示高分子材料中所含的各二烯系聚合物) 上述(劣化度的分析方法)中，也可使用峰强度代替上述峰面积。上述第二的，优选如下方法:通过将高亮度X射线的能量设定为500~600eV的范围进行扫描，对得到的各二烯系聚合物的氧原子K壳层吸收端的X射线吸收光谱进行波形分离，将峰顶能量为532eV以上且小于532.7eV的低能量一侧的峰作为氧劣化，峰顶能量为532.7eV以上且534eV以下的范围的高能量一侧的峰作为臭氧劣化，根据下述(式2-3)计算出各二烯系聚合物的氧劣化与臭氧劣化的贡献率。(式 2-3) /X 100 = 二烯系聚合物Ai的氧劣化贡献率(% ) /X 100 = 二烯系聚合物Ai的臭氧劣化贡献率(% ) (Al表示高分子材料中所含的各二烯系聚合物) 上述(氧劣化贡献率和臭氧劣化贡献率的分析方法)中，也可使用峰强度代替上述峰面积。上述第二的中，优选如下方法:根据在劣化后的各二烯系聚合物的碳原子K壳层吸收端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种劣化分析方法，该方法通过对含有两种以上二烯系聚合物的高分子材料照射高亮度X射线，在改变X射线能量的同时测定X射线吸收量，来分析各二烯系聚合物的劣化状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子房惠，岸本浩通，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP