芳綸纖維（如對位芳綸PPTA）因其高強度、耐高溫和輕量化特性，被廣泛應用于復合材料、防護裝備及航空航天領域。然而，其應用性能高度依賴于纖維在水溶液中的分散性——均勻分散可避免團聚，提升材料力學性能；而分散不均則易導致界面缺陷。傳統(tǒng)檢測方法（zeta電位法和動態(tài)光散射（DLS）法 ）存在耗時長、破壞樣本等局限。近年來，低場核磁共振技術（LF-NMR）憑借快速、無損的優(yōu)勢，成為研究芳綸纖維分散性的創(chuàng)新工具。

芳綸纖維在水溶液中的分散性直接影響其與基體材料的界面結(jié)合強度。當纖維均勻分散時，其高比表面積可充分與基體接觸，形成強界面鍵合；反之，纖維團聚會導致應力集中，成為復合材料斷裂的薄弱環(huán)節(jié)（圖1）。因此，精準表征分散狀態(tài)是優(yōu)化工藝參數(shù)（如分散劑種類、剪切速率）的核心前提。

傳統(tǒng)方法中，光學顯微鏡需依賴人工統(tǒng)計，主觀性強且無法定量化；粘度測試雖能間接反映分散度，但無法區(qū)分團聚體尺寸分布。此外，兩類方法均需取樣預處理，可能破壞纖維原始分布狀態(tài)。這些限制促使研究者轉(zhuǎn)向無損、原位化的檢測技術。

低場核磁共振技術原理

低場核磁共振技術表征分散性的核心原理基于氫質(zhì)子弛豫時間T2與分子運動狀態(tài)的關聯(lián)性。在分散體系中，溶劑分子與纖維表面的相互作用會導致T2弛豫時間發(fā)生變化，在固含量相同的情況下，T2弛豫時間越短，分散性越好。

低場核磁共振技術優(yōu)勢：

快速無損：可快速檢測（120s）,實時反映產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量，同一樣品可進行反復測試；  

數(shù)據(jù)精準：數(shù)據(jù)準確，測試靈敏度高；  

原位分析：無需稀釋樣品，反映樣品真實分散性；

操作便捷：操作簡便，無需專業(yè)技能。

實驗案例：

纖維溶于水相、纖維溶于NMP相分散性測試

改性纖維1溶于水相和NMP相中的T2弛豫時間更短，分散性更好。

低場核磁共振技術通過捕捉水分子動力學特征的細微差異，為芳綸纖維分散性研究提供了全新的視角。其快速、無損、定量化的特點，不僅加速了高性能復合材料的設計與優(yōu)化，也為工業(yè)生產(chǎn)中的在線質(zhì)量監(jiān)控開辟了創(chuàng)新路徑。隨著技術的持續(xù)迭代，LF-NMR有望成為纖維分散性分析的“黃金標準"，助力航空航天、新能源等領域的材料升級。