
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶解速率的影響因素主要涉及以下兩個(gè)要素:
1、分子的擴散
物質(zhì)的溶解過(guò)程是溶質(zhì)分子和溶劑分子相互滲透和擴散過(guò)程,因此溶質(zhì)和溶劑分子的運動(dòng)能力是影響溶劑時(shí)間的重要因素。由于溶質(zhì)分子在尺寸上遠大于溶劑分子,因此兩者的擴散速率相差十分懸殊。在溶解的初期實(shí)際上只有水分子向聚丙烯酰酰胺的單方面擴散,聚丙烯酰胺分子不可能向水的方向擴散,所以先溶脹是溶解的必經(jīng)階段。
2、氫鍵和纏結
在聚丙烯酰胺的分子鏈內和分子鏈間,酰胺側基間能形成氫鍵。氫鍵是較強的分子間作用力,高分子量的聚丙烯酰胺分子鏈上存在大量的氫鍵;同時(shí),高分子量的聚丙烯酰胺的分子鏈很長(cháng),長(cháng)的分子鏈必然要卷曲,它們聚集在一起也必然纏結在一起。因此,要是聚丙烯酰胺快速溶解需要依靠溶劑水分子的快速滲入和攻擊,凈氫鍵解離和分子鏈解纏結。
而聚丙烯酰胺的溶解速率與其分子量、離子度、分子的幾何結構、溶解溫度、攪拌和投料方式有關(guān)。
溶解速率隨分子量的增大和化學(xué)交聯(lián)程度的增加而變慢,整體交聯(lián)將使聚丙烯酰胺先溶賬不溶解。在粉末產(chǎn)呂的制造過(guò)程中,高的干燥溫度和長(cháng)的干燥時(shí)間會(huì )使產(chǎn)品部分支化或輕度交聯(lián),而延長(cháng)溶解時(shí)間甚 出現部分不溶物。有些生產(chǎn)廠(chǎng)家由于生產(chǎn)工藝掌握的不成熟,會(huì )出現溶解速度很 慢,溶解一定時(shí)間后不溶物多的情況。
溶解溫度和攪拌速率的提高有利于分子擴散,而溶解速率。但較高的溶解溫度和強烈的攪拌速率會(huì )使聚丙烯酰胺降解,性能變差。這對粉末型的產(chǎn)品尤為突出。