水溶胀性主要取决于聚合物的交联密度,如果交联密度过高,将使水分子难以顺利扩散到聚合物颗粒内,卡波姆不能完全溶胀,不能均匀分散于水中,甚至形成分层;如果交联密度过低,尽管其水溶胀性非常好,但也降低了凝胶强度,致使增稠效果下降。另外,光透过率与水溶胀度有密切关系,一般水胀越好,透光率越高。对交联密度的高低,通常是通过测定吸水率来测量的。总吸水量越大,交联密度越低。
[if!supportLists]1.[endif]交联剂用量对水溶胀性影响的宏观表现。
随着交联剂添加量的增加,润湿时间逐渐增加,透光率减小,吸水率降低,水中卡波姆分散度降低。而随着交联剂用量的增加,聚合物的交联密度逐渐增加,凝胶网络更加紧密。特别是当交联剂加入量达到2.0%时,其润湿时间显著延长,透光率急剧下降,吸水率明显降低,不能完全溶胀,从而发生沉淀。其原因在于分子链间交联密度的增加,使聚合物分子链在水分子作用下运动变得不能舒展,从而形成了阻止水分子扩散到颗粒内的屏障。
(图2)在水溶液中不同交联剂的溶胀率:(a)0.8%(b)1.2%(c)2.0%
[if!supportLists]2.[endif]交联剂用量对水溶胀性能影响的微观表现。
为进一步证明上述结果,本实验首先将样品置于水中溶解,然后冷冻干燥,使样品在水中保持其形貌,并用扫描电镜观察了样品的显微组织。
从扫描电镜图可以看出,卡波姆聚合物的交联密度随交联剂用量的增加而增大。而当交联剂用量为0.8%时,近似一维网络的结构就会形成,但在水分子的作用下易溶胀分散;当交联剂用量增加到1.2%时,形成一个体积较大的凝胶网络,水分子要扩散到颗粒内部,时间较长,但其凝胶网络仍处于松散状态,因此在水中具有很好的溶胀性;当交联剂用量增加到2.0%时,由于交联密度的增加,聚合物分子链过近,造成聚合物分子间交联,形成一层膜,严重阻碍水分子扩散进入颗粒内部,导致颗粒无法溶胀,最后形成沉淀。
随交联剂用量的增加,卡波姆水凝胶的交联密度逐渐增大,当交联剂用量达到2.0%时,卡波姆水凝胶不能完全溶胀并发生沉淀。要使卡波姆具有较短的润湿时间和较高的吸水率,必须控制其交联剂的用量,以控制其交联密度。
以上就是我们今天为大家整理的内容,希望以上的内容可以帮助到大家,要是您还想知道更多
交联剂的相关信息,那就赶紧联系我们吧!