Это один из важнейших аспектов применения метода ЯМР с кросс-поляризацией и вращением под магическим углом. Метод ЯМР для установления структуры сшитых аморфных полимеров использу­ется в тех случаях, когда метод рассеяния рентгеновских лучей не­применим [27]. ЯМР является мощным методом изучения различных уровней структуры эластомеров, а также ее изменения при разнооб­разных химических и физических процессах [28]. Высокая эффектив­ность ЯМР обусловлена его универсальностью. Его особенно удобно использовать для мониторинга химических и физических процессов в реальное время без нарушения системы. С помощью методик ЯМР поведение различных частей структуры эластомеров, в том числе на­ходящихся в различных фазах, может быть изучено отдельно [29].

Химическая структура. При изучении химической структуры сетчатых полимеров применяется метод ЯМР 13С широкого разреше­ния в твердом теле. В этом случае методы ИК - и ЯМР-спектроскопии являются взаимодополняющими, но некоторым преимуществом мето­да ЯМР является возможность изучения композитов и образцов боль­шего размера. Изучение степени вулканизации может быть основано на определении остаточной ненасыщенности в макромолекулах поли­меров методом ЯМР широких линий [30].

Топологическая структура. Концентрация сшивок и средняя ММ межузловых цепей являются простейшими характеристиками топологической структуры. Концентрация сшивок связана со време­нем спин-спиновой релаксации Т2; средняя длина цепи между сшив­ками связана с шириной линии ЯМР. Принципиальная возможность определения густоты поперечных связей из ЯМР-измерений заключа­ется в чувствительности параметров ЯМР ( времени затухания попе­речной и продольной намагниченности) к различным типам движения молекулярных цепей. Несомненными преимуществами метода ЯМР по сравнению с традиционными методами исследования вулканиза­ционных сеток резин являются быстрота получения информации и отсутствие жестких требований к количеству и форме образца.

Функция P(N), характеризующая ММР цепей сетки, является одной из наиболее информативных структурных характеристик сетча­тых полимеров. Эта величина может быть определена по величине ССИ (спад свободной индукции). Таким образом, метод ЯМР позво­ляет исследовать зависимость топологической структуры эластомеров от условий их синтеза, а также характер изменения топологической структуры в различных условиях эксплуатации эластомеров.

Надмолекулярная структура. Метод ЯМР позволяет опреде­лять гетерогенность структуры эластомеров и измерять размер гете - рофазных включений, поскольку в таких системах ядра с различной подвижностью могут иметь разные времена релаксации.

Большую сложность представляет изучение процессов вулка­низации в смесях полимеров. Методом ЯМР получены данные по рас­пределению по поверхности саженаполненных вулканизатов микро­областей с различной подвижностью протонов, что связано с разли­чиями в степени вулканизации [31]. Например, для вулканизатов сме­си натурального каучука с каучуком СКД характерна гетерогенность подвижности протонов, обусловленная различной степенью сшивания микрофаз вследствие различий в диффузии и растворимости вулкани­зующих агентов.

Появление двух фаз проявляется как возникновение доменов с сильно различающейся молекулярной подвижностью: короткая ком­понента ССИ соответствует протонам сильносшитых доменов, имею­щих топологически более завершенную сетчатую структуру, а длин­ная компонента - протонам редкосшитых доменов с топологически несовершенной, дефектной структурой. Для измерения размеров и формы гетерофазных включений в диапазоне 1-10 нм применяется метод спиновой диффузии. Для изучения макроскопической про­странственной неоднородности в наполненных и ненаполненных эла­стомерах используется метод ЯМР-интроскопии.

Композиты. При взаимодействии каучуков с активными на­полнителями между ними возникают адсорбционные связи, которые по прочности занимают промежуточное положение между межмоле - кулярными и химическими связями. Снижение молекулярной под­вижности при этом обнаруживается методом ЯМР. Метод может быть использован для определения дисперсии технического углерода в кау­чуковых композитах на всех стадиях процесса.

При исследовании сшитых композиций гелеобразные образцы получают путем набухания сухого полимера в хлороформе до равно­весного состояния, в качестве эталона при получении ПМР спектров используют тетраметилсилан.