用于评估聚合物材料的能量损耗、耐崩裂性和耐磨性的方法
【专利摘要】本发明提供用于评估聚合物材料中能量损耗的方法，其中所述方法能以出色的测量精度对试样之间的性能差异进行充分评估；用于评估聚合物材料耐崩裂性的方法，其中所述方法在短时间内以低成本提供具有出色测量精度的评估；以及用于评估聚合物材料耐磨性的方法，其中，所述方法能以出色的测量精度对试样之间的性能差异进行充分评估。本发明涉及用于评估聚合物材料的能量损耗、耐崩裂性、和耐磨性的方法，所述方法包括用X射线或中子辐照聚合物材料以进行X射线散射测量或中子散射测量。
【专利说明】用于评估聚合物材料的能量损耗、耐崩裂性和耐磨性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于评估聚合物材料的能量损耗、耐崩裂性和耐磨性的方法。
【背景技术】
[0002]聚合物材料例如橡胶材料的能量损耗、耐崩裂性和耐磨性是能够影响由这些材料所形成产品的各种性能的重要物理量。例如，在轮胎作为橡胶制品的情况下，能量损耗与燃料经济性和抓地性能密切相关，同时耐崩裂性和耐磨性与轮胎寿命密切相关。
[0003]作为用于评估聚合物材料中能量损耗的方法，通过动态粘弹性测量法测定损耗角正切(tan δ )的技术被广泛使用(参见专利文献I)。然而，该技术导致显著的误差，并且其测量精度不足。另一个问题是在样品之间差异较小的情况下，不能再现性良好地评估这种差异。
[0004]作为用于评估轮胎耐崩裂性或耐磨性的方法，例如，通常进行道路试验，其中在行驶预定距离之后测定轮胎胎面部的碎屑或槽深。然而，由于这种方法需要轮胎成型和长距离行驶，需要在短时间内以低成本提供测量法的有效评估方法。然而，该用于评估耐崩裂性的有效方法通常是未知的。
[0005]此外，兰伯恩磨耗试验以及DIN磨耗试验是已知的作为用于在短时间内以低成本评估耐磨性的方法。然而，尽管在这些实验结果和道路试验结果之间发现了某些相关程度，但是这些方法导致显著的误差，并且它们的测量精度不足。另一个问题是在样品之间差异较小的情况下，不能再现性良好地评估这种差异(参见非专利文献I)。
[0006]引用列表
[0007]专利文献
[0008]专利文献I JP-A2009-46088
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1:日本橡胶协会志(Nippon Gomu Kyokaishi (the Journal ofSRIJ))(第 69 卷，第 11 号，第 739 页，1996)
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]本发明旨在于解决上述问题并提供评估聚合物材料中能量损耗的方法，其中，所述方法提供了具有出色测量精度的样品间性能差异的足够评估。本发明旨在于解决上述问题并提供评估聚合物材料耐崩裂性的方法，其中，所述方法在短时间内以低成本提供了具有出色测量精度的评估。本发明旨在于解决上述问题并提供评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测量精度的样品间性能差异的足够评估。
[0013]解决问题的方法
[0014]本发明的第一方面涉及用于评估聚合物材料能量损耗的方法，所述方法包括用X射线、或中子辐照聚合物材料从而进行X射线散射测量或中子散射测量。
[0015]在本发明的第一方面中，优选X射线散射测量是小角度X射线散射测量，并且中子散射测量是小角度中子散射测量。
[0016]在本发明的第一方面中，聚合物材料优选是由至少一种共轭二烯化合物形成的橡胶材料。此处，橡胶材料优选轮胎用橡胶材料。
[0017]在根据本发明第一方面的用于评估聚合物材料能量损耗的方法中，测量方法优选在如下条件下使用X射线或中子进行:其中通过式1-1定义的q在不大于IOnnT1的范围内:
[0018]式1-1:
【权利要求】
1.用于评估聚合物材料中能量损耗的方法，其包括: 用X-射线或中子辐照聚合物材料以进行X-射线散射测量或中子散射测量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于， X-射线散射测量是小角度X-射线散射测量，中子散射测量是小角度中子散射测量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 聚合物材料是由至少一种共轭二烯化合物形成的橡胶材料。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述橡胶材料是轮胎用橡胶材料。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 使用X-射线或中子在如下条件下进行测量:式1-1限定的q在不超过IOnnT1的范围内:
式 1-1:
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 对于由X射线散射测量或中子散射测量获得的散射强度曲线I(q)，基于由曲线拟合式1-2和1-3确定的在Inm~100 μ m范围内的相关长度ξ来评估能量损耗:
式 1_2:
7.用于评估聚合物材料的耐崩裂性的方法，其包括: 用X-射线或中子辐照聚合物材料进行X-射线散射测量或中子散射测量。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于， X-射线散射测量是小角度X-射线散射测量，中子散射测量是小角度中子散射测量。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于， 聚合物材料是由至少一种共轭二烯化合物形成的橡胶材料。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于， 所述橡胶材料是轮胎用橡胶材料。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于， 使用X-射线或中子在如下条件下进行测量:式2-1限定的q在不超过IOnnT1的范围内:
式 2-1:
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于， 对于由X射线散射测量或中子散射测量获得的散射强度曲线I(q)，基于由曲线拟合式2-2和2-3确定的在Inm~100μ m范围内的相关长度Ξ。来评估耐崩裂性:
式 2~2:
13.用于评估聚合物材料的耐磨性的方法，其包括: 用X-射线或中子辐照聚合物材料进行X-射线散射测量或中子散射测量。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于， X-射线散射测量是小角度X-射线散射测量，中子散射测量是小角度中子散射测量。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于， 聚合物材料是由至少一种共轭二烯化合物形成的橡胶材料。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于， 所述橡胶材料是轮胎用橡胶材料。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于， 使用X-射线或中子在如下条件下进行测量:式3-1限定的q在不超过IOnnT1的范围内:
式 3-1:
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于， 对于由X射线散射测量或中子散射测量获得的散射强度曲线I(q)，基于由曲线拟合式3-2至3-6确定的具有在Inm~100μ m范围内的相关长度Ξ。的散射体的单位体积数量N。，来评估耐磨性:
式 3-2:
【文档编号】G01N23/202GK103837556SQ201310414907
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】间下亮, 岸本浩通, 增井友美 申请人:住友橡胶工业株式会社