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聚丙烯酰胺對于凝膠的膨脹性及膨脹度影響分析

        吸水膨脹是水凝膠聚丙烯酰胺的一個*重要特性。凝膠吸收液體使自身體積增大的現(xiàn)象稱為膨脹。當(dāng)膨脹達到平衡時,凝膠的體積增至V與初始體積Vo的比值V/V。稱為膨脹度。水凝膠的膨脹度通常有幾百倍(如用于衛(wèi)生制品的吸水樹脂),有的可高達幾千倍。丙烯酰胺2異丁基磺酸水凝膠根據(jù)膨脹機理的研究,水凝膠的吸水膨脹過程可以認為分三個階段。遇水前,凝膠是一固態(tài)的高分子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),電離基團未電離成離子對。
        遇水后,首先是水分子向凝膠網(wǎng)絡(luò)擴散,而后是水合作用,進入凝膠聚丙烯酰胺的水分子與大分子上的親水基團作用形成水合層,電離基團電離成聚離子和反離子,聚離子同性電荷間的靜電斥力使高分子網(wǎng)絡(luò)擴張,此過程時間很短,速度快。第三階段是水的滲透作用,使凝膠吸收大量的水,凝膠網(wǎng)絡(luò)向空間擴展,體積大幅度增加。凝膠的體積之所以膨脹(或收縮),是由于凝膠內(nèi)部的溶液與其外部周圍的溶液之間存在著滲透壓,凝膠本身起到了半透膜的作用。在水凝膠的膨脹過程中,水向凝膠網(wǎng)絡(luò)擴散滲透基于兩個原因:是水在凝膠體系內(nèi)外存在濃度差;二是凝膠體系要求保持電中性,凝膠中的反離子不能遷移到凝膠之外,使凝膠內(nèi)外產(chǎn)生離子濃度差,這與高分子電解質(zhì)溶液的膜滲透現(xiàn)象相似。這些濃度差是水滲入凝膠聚丙烯酰胺使其膨脹的推動力。在凝膠膨脹和高分子網(wǎng)絡(luò)擴張的同時,產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)的彈性收縮力(與橡膠網(wǎng)絡(luò)的彈性現(xiàn)象相似),并隨著膨脹體積的增大而增大。網(wǎng)絡(luò)的彈性收縮力是水滲入凝膠的阻力。當(dāng)膨脹的阻力與推動力相等時,膨脹達到平衡。

        在全球性資源緊張的情況下，政府加大力度治理環(huán)境，聚丙烯酰胺發(fā)展迅猛，河南鴻暢化工礦企業(yè)家本著“支持研發(fā)、推進產(chǎn)業(yè)、鼓勵應(yīng)用”的原則，積很 響應(yīng)國家提出的破解新能源的突破性政策，組織自己的技術(shù)團隊，不斷加大聚丙烯酰胺研發(fā)力度和資金投入，在未來新能源的開發(fā)道路上，貢獻自己的一份綿薄之力。