膨潤

膨潤

膨潤(溶脹),當彈性凝膠溶劑接觸時,便自動吸收溶劑而膨脹,體積增大,這個過程叫膨潤或溶脹。有的彈性凝膠膨潤到一定程度,體積增大就停止了,稱為有限膨潤。例如,木材在水中的膨潤就是有限膨潤。有的彈性凝膠能無限的吸收溶劑,最後形成溶液,叫無限膨潤。例如,牛皮膠在水中的膨潤就是無限膨潤。

基本介紹

  • 中文名:膨潤
  • 外文名:Bentonite
  • 分類:有限膨潤、無限膨潤
  • 有限膨潤:如木材
  • 無限膨潤:如牛皮膠
  • 別名:溶脹
簡介,分類,膨潤過程,

簡介

由於高分子的相對分子質量大且具有多分散性,分子形狀有線形、支化和交聯的不同類型,聚集態結構有結晶態和非結晶等類型,因此,高分子的溶解現象比小分子化合物複雜得多。
高分子的溶解是一個相對緩慢的過程,可分為膨潤和溶解兩個階段,膨潤是指溶劑分子擴散進入高分子內部,使其體積膨脹的現象。膨潤是高分子材料特有的現象,其原因在於溶劑分子與高分子尺寸相差懸殊,分子運動速度相差很大,溶劑分子擴散速度較快,而高分子向溶劑中的擴散緩慢。因此,高分子溶解時首先是溶劑分子滲透進入高分子材料內部,使其體積增大,即膨潤。隨著溶劑分子的不斷滲入,膨潤的高分子材料體積不斷增大,大分子鏈段運動增強,再通過鏈段的協調運動而達到整個大分子鏈的運動,大分子逐漸進入溶液中,形成熱力學穩定的均相體系,即溶解階段,如下圖所示。

分類

膨潤有兩種:
①無限膨潤:線形聚合物溶於良好的溶劑中,能無限制吸收溶劑,直到溶解成均相溶液為止。所以溶解也可看成是聚合物無限膨潤的結果。
例:天然橡膠在汽油中;PS在苯中。
②有限膨潤:對於交聯聚合物以及在不良溶劑中的線形聚合物來講,膨潤只能進行到一定程度為止,以後無論與溶劑接觸多久,吸入溶劑的量不再增加,而達到平衡,體系始終保持兩相狀態。用膨潤度Q(即膨潤的倍數)表征這種狀態,用平衡膨潤法測定之。

膨潤過程

聚合物溶解時必須先經過吸收溶劑從而使聚合物膨脹的過程。聚合物溶解時先膨潤的原因是:
1、聚合物蜷曲的形狀能提供溶劑分子擴散進去的空間;
2、溶劑分子較小,擴散速度較快,在聚合物擴散至溶劑中引起它溶解之前,溶劑分子已擴散到聚合物分子間引起它的膨潤。
由於高分子的長鏈分子量大, 所以當把高聚物浸入溶劑中時,高聚物不是馬上溶解,其溶解過程一般分為兩個階段: 首先是分子量小、擴散速率快的溶劑分子向高聚物中滲透, 使高聚物體積膨脹, 即膨潤。然後才是高聚物分子向溶劑中擴散,溶解。這就是說,在高聚物的溶解過程中,要先經過膨潤階段,然後才能溶解。

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