溶脹

溶脹

溶脹,是高分子聚合物在溶劑中體積發生膨脹的現象。是離子交換樹脂是親水性高分子化合物,當將乾的離子交換樹脂侵入水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。

基本信息

分類

溶脹溶脹
溶脹有兩種:
①無限溶脹: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溶脹的結果。
例:天然橡膠在汽油中;PS在苯中

②有限溶脹:對於交聯聚合物以及在不良溶劑中的線形聚合物來講,溶脹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。用溶脹度Q(即溶脹的倍數)表征這種狀態,用平衡溶脹法測定之。

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。聚合物溶解時先溶脹的原因是: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溶脹。

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,即溶脹。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,要先經過溶脹階段,然後才能溶解。

影響因素

溶脹階段進行得快慢不僅與溫度有關,而且與高聚物的分子量和支化度有關,同時還與溶劑有關。分子量越高,支化度越大,溶脹越慢,體型分子(如酚醛樹脂、硫化橡膠)由於格線結點的束縛,只能溶脹,不能溶解。

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