高分子材料的溶胀

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溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象 。

溶胀有两种:

①无限溶胀:线形聚合物溶于良好的溶剂中,能无限制吸收溶剂,直到溶解成均相溶液为止。所以溶解也可看成是聚合物无限溶胀的结果。

例:天然橡胶在汽油中;PS在苯中

②有限溶胀:对于交联聚合物以及在不良溶剂中的线形聚合物来讲,溶胀只能进行到一定程度为止,以后无论与溶剂接触多久,吸入溶剂的量不再增加,而达到平衡,体系始终保持两相状态。用溶胀度Q(即溶胀的倍数)表征这种状态,用平衡溶胀法测定之。

聚合物溶解时必须先经过吸收溶剂从而使聚合物膨胀的过程。聚合物溶解时先溶胀的原因是:
1.聚合物蜷曲的形状能提供溶剂分子扩散进去的空间;
2.溶剂分子较小,扩散速度较快,在聚合物扩散至溶剂中引起它溶解之前,溶剂分子已扩散到聚合物分子间引起它的溶胀。

由于高分子的长链分子量大, 所以当把高聚物浸入溶剂中时,高聚物不是马上溶解,其溶解过程一般分为两个阶段: 
首先是分子量小、扩散速率快的溶剂分子向高聚物中渗透, 使高聚物体积膨胀, 即溶胀。
然后才是高聚物分子向溶剂中扩散,溶解。
这就是说,在高聚物的溶解过程中,要先经过溶胀阶段,然后才能溶解。

溶胀阶段进行得快慢的影响因素:
1,温度:在一定范围内,温度越高,溶胀越快;
2,分子量和支化度:分子量越高,支化度越大,溶胀越慢;
3,溶剂:相似相溶原理
4、活性基团,活性基团越易电离,溶胀度就越大;
5,溶液浓度,溶液中电解质浓度越大,溶液的渗透压差反而减小,树脂的溶胀就小。
(来自网络文章)

2023年6月27日 15:58
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