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聚丙烯酰胺粘度易受哪些因素影响?

发布时间:2020-04-18 14:50
聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映流动或相对运动引起的液体分子间的内摩擦阻力。内摩擦阻力、聚合物结构、溶剂性质和溶液浓度与温度和压力有关。值越高,溶液的粘度越高。那么聚丙烯酰胺粘度易受哪些因素影响?下面利星净水详细为大家解答这个问题。聚丙烯酰胺粘度易受哪些因素影响?

1、温度
温度反映了分子不规则热运动的强度。分子的运动必须克服它们之间的相互作用。但分子间的相互作用,如分子间氢键、内部摩擦、扩散、分子链取向、缠结等直接影响聚合物溶液的粘度,因此聚丙烯酰胺溶液的粘度会随温度而变化。温度变化对聚合物溶液的粘度影响显著。聚丙烯酰胺溶液的粘度随温度的升高而降低。其原因是聚丙烯酰胺溶液中的分散相粒子相互缠结形成网状结构。温度越高,网状结构越容易被破坏,粘度越低。

2、水解时间
聚丙烯酰胺溶液的粘度随水解时间的变化而变化。水解时间短,粘度小。这可能是由于聚丙烯酰胺的反应时间短,无法形成网状结构造成;水解时间过长,粘度降低。这是由于溶液中聚丙烯酰胺的结构疏松所致。部分水解的聚丙烯酰胺溶于水,解离成带负电的大分子。同一分子上不同链间的静电斥力和阴离子斥力导致了分子在溶液中的伸展和缠绕。这就是部分水解聚丙烯酰胺能显著提高溶液粘度的原因。

3、盐度
根据相似的相容性原理,聚丙烯酰胺分子链中阳离子基团的数目相对大于阴离子基团的数目,具有较多的净电荷和较大的极性。水是一种极性分子。随着矿物含量的增加,正电荷被阴离子包围形成电离层,与周围的正电荷结合,降低聚合物溶液的极性和粘度;矿物浓度继续增加,正、负基团形成分子内或分子间氢键结合(导致聚合物在水中溶解度降低),当添加的盐离子通过屏蔽正负电荷和破坏正负离子之间的相关性来破坏形成的盐键(导致聚合物在水中的溶解度增加)时,盐浓度越高(>0.06mol/L),两种效应相互竞争,粘度越低。

4、分子量
随着聚合物分子量的增加,聚丙烯酰胺溶液的粘度增大,因为聚丙烯酰胺溶液的粘度是分子运动过程中分子相互作用的结果。当聚丙烯酰胺的相对分子质量约为106时,聚合物线团开始完全相互穿透,这足以影响光散射。当含量稍高时,机械缠结足以影响粘度。当含量较低时,聚合物溶液可视为网状结构,机械缠结和链间氢键形成网状节点。当含量较高时,溶液中含有许多接触点,使聚合物溶液呈凝胶状。因此,聚合物的相对分子质量越大,分子间就越容易形成链缠结,溶液的粘度也就越高。

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