膨潤固体NMRによる架橋ニトリルゴムの組成分析

概要

　高機能・高性能なゴム関連製品の開発において、ゴムの分子構造と物性との関連性を把握することが重要です。固体NMRでは材料をそのまま測定できるため、溶媒に不溶な架橋ゴムの構造解析や組成分析が可能です。本資料では、膨潤固体NMRによる架橋ニトリルゴム(NBR)のモノマー組成分析事例をご紹介します。

試料及び分析内容

　NBRは、アクリロニトリル(AN)とブタジエン(BD)とが共重合した合成ゴムで、モノマー組成の変化により耐油性、耐熱性、耐寒性等の物性が変化します。架橋NBRのモノマー組成解析を行うため、定量的な評価が可能な¹³C DDMAS NMR測定を行いました。また、CDCl₃で膨潤させた試料を測定に用いました。

分析方法・分析装置

結果

　CDCl₃で膨潤した架橋NBRの¹³C DDMASスペクトルを示します【図1】。膨潤により分子運動性を向上させることで、通常の固体試料(黒)に比べ高分解能なスペクトルが得られました。120～140 ppmを拡大すると【図2】、ピークbでは配列の異なる成分が分離して観測されました(A：AN、B：BD)。¹⁾ AN、BDのピーク積分比より、モノマー組成はAN：BD = 22：78でした。

まとめ

　膨潤固体NMRにより、不溶なゴムやエラストマーの高分解能スペクトルを取得することが可能です。通常の固体NMRでは困難な、モノマー組成や配列解析等への応用が期待されます。

参考文献

1) B. G. Willoughby, Polym. Test., 8, 45(1989).