共聚物电解质MA—Na2／AA—Na水溶液的粘度特性

Vo1．12 1996年 l1月 高分子材料科学与工程 PoLYM ERlC M ATERlAl SClENCE AND ENGlNEER1NG 。 共聚物电解质 MA—Na2／AA—Na 水溶液的粘度特性 丁学文 金晓英 ’ (南京理工大学化工学院．南京 ，2l0094) No．6 N0 ． 1996 6 {、 捆 蔓 ‘ 对共鼙枷电解质 MA．一a：(顺丁烯-=M钠)／AA-Na(丙烯酸钠)水溶液 枷／ (比浓拈度)与琅度的 蔓l、中性盐及溶液 pH对 的群响进行 了研究。蛄果氧明，稀释 MA-Na-．／AA=N~溶液畸，钕 ／C 惠删上升，而{．释 舍 中性盐(Kcl最 cI：)的 MA—Na：／AA—Na溶 液体 隶时(中性盐含 量保 特 0．0l tool／L)． ／C的变化却不太．添加枉 少量(<0 05 )中性盐，可使 M^-Na~／AA—Na溶液体摹的 ／ c太幡度下降，当中性盐难度大干 0．05％时 ， 连干毽定 。溶液 廿f一8时． ／ i 高，pH<8或 pI-I>8对 ，撕．／c迅速 降饭 ． 关键调 共聚钧，聚电解质，高分子溶液，牯度 高分子溶液的粘度与高分子在溶液中的形态、构象、大分子链段间及大小分子间的相互作 用有关[I】。聚合物电謦质的分子链上含有大量的可离解基团，在极性溶剂中溶解时，可离解基 圃离解，形成超多价的聚合物离子和许多小分子离子。聚合物离子链上大量的有效电荷及链段 间的静电作用使聚合物电解质溶液在粘度、渗透压等诸方面 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出特殊的性质口 。 笔 者 合 成 的 MA-Na：／AA-Na 是 一 种 共 聚 物 电 解 质，其 结 构 可 表 示 为： fc}i——cHjr_七c}I cH 。这种共 聚物易溶 于水．具有很高的表面活性 ，对 Ca 、Mlj”、 I I I O00 忆 C0oNa C00 忆 zn 、Ba 等有很强的螫台能力，在水处理、洗涤荆助剂、印染助荆及石油开采等行业中有着重 要的用途 】。本文对共聚物电解质 MA—Na：／AA-Na水溶液的粘度特性作了研究。 1 实验部分 1．1 原料 KC!、CaCI 为分析纯试剂。调节溶液 pH用的盐酸和 NaOH溶液分别用分析纯的盐酸和 NaOH配制．浓度为 6 mol／L MA—Na ／AA—Na：自制，制备 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 如下：以 MA(顺丁烯二酸)、AA 收椿 日期 l9 一Ol一】5 维普资讯 http://www.cqvip.com 高分子材料科学与工程 1996矩 (丙烯酸)被 NaOH中和后所得到的羧酸盐MA—N_l、AA—Na为共聚单体，其中两种单体的比倒 MA—Na)。AA- 妇=3。1．以水为溶荆，在引发剂的作用下于 70~90 C反应 6 h，即可得到黄棕 色的MA—Nat／AA Na溶渣，纯化后去踩溶荆，可以得到浅黄色的粉末状 MA．Na2／AA—Na．其 厨． = 5600。 1．2 共聚袖电辫质MA—N--／AA-Na溶液体系的粘度窝定 用乌氏粘度计在 25~0．01℃恒温水浴中测定各种MA—Na2／AA．Na溶液体系的粘度。 2 结果与讨论 2．1 稀释对 MA-Ni。／AA-Na水溶液 ,b,／c的 影响 我们澍定了浓度为 0．5～5．0 g／L的 MA— Naz／AA—Na水溶 液的 ／c．结 果如 F_堪．1所 示。。MA· t／AA—Na溶于水时在水溶液中离 心．1 解，形成含有一co0一的聚合物离子，由于链段 问同种电荷的静电斥力，聚合物离子链有伸展 Tk H_●“∞ ■■ 喇 -dut●_‘ 0·m _h -d - ，c of MA-NastAA-N=·__哪 ·- H_ 的倾向。当MA-Nat／AA-Na浓度较高时．离解生成的小分子反离子 Na 的浓度较大，由于带负 电的一co0一的静电引力，带正电的Na 富集在聚合物离子带电基匿的周围，对聚合物离子链 所带电荷具屏蔽作用，聚合物离子链段闻的静电斥力较弱，链伸展的程度很小．溶液的佃 比较低。稀释MA—Naffi／AA-Na溶液时，影响体系 的因素有两个：一是一般的话释作用，它 促使体系的 枷 下降，另一个是由于Na 浓度降低，Na 对一coo一的电荷屏蔽悼用减弱，导 致聚合物离子链段闻静电斥力增强．链伸展程度增大，这一医素促使体系鹊 大幅度上 升，相比而盲，后一因素的作用远高于前者，因此．稀释 MA—Na。／AA—Na溶液时，体系的 急剧上升。MA—Na。／AA·Na浓度越低．一c0o一周围的 Na 浓度越小，对--CO0一的电荷屏蔽作 用越弱，因而稀释的程度越大，啦P 上升的幅度越大 共聚物电解质MA-Na2／AA—Na水溶液的璃 与浓度的关系曲线与聚丙烯酸或聚丙烯酸 钠等均聚物稍有差异，因为 MA—Na：／AA—Na共聚物链上可离解的基团数目明显多于两种均聚 物．离解后．共聚物离子链上的电荷密度高于聚丙烯酸或聚丙烯酸钠等均聚物离子链。 2．2 中性盐对 MA—Nat／AA—Na水溶液 ，／c的影响 2．2．1 中性盐对稀释过程中 MA—Nat／AA—Na溶液体棠 恤／c的 罩j响：我们测定了分别含有 KCI和 CaC1z的两种 MA—Na,／AA—Na溶液体系在稀释时(KCI或 CaCI2在溶液中的含量保持 0．01 mol／L)各浓度所对应的 靴／c，结果如Fig．2所示 添加 0．01 md／L中性盐 KC!或 CaCIz后．MA—Na ／AA—Na溶液体系中引入了 K’或 ca ， 这两种离子不仅本身扩散到聚合物离子链上带电基团的周围，而且还抑制 MA—Na ／AA—Na所 离解出来的 Na 向溶剂区迁移，使--CO0一周围Na 浓度上升，对--CO0一所带电荷产生严重的 屏蔽作用，聚合物离子链段间的斥力福弱，链呈蜷曲的线团状，溶液体系 枷 很低。ca 一所带 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 6期 周 晓东等 ：共聚物 电解 质 MA № =／AA Na水溶 蔽的 粘度特性 电荷数目多于 K ，同时，ca 还与聚合物离子链上的一coo一形成螯合物 ，g~-coo一的电荷屏 蔽作用强于 K ，因此，添加 CaC1z的 MA—Na ／AA—Na溶液体系，其 枷／c低于添加 KC1的体系。 添加 0．01mol／LKC1或 CaCI：的 MA—Naz／AA·Na溶液体系．在稀释过程中，稀释作用不足 以使 K 、Na 或 Ca 、Na 对一coo一所带电荷的屏蔽作用得到明显的缓解，聚合物离子链伸展 的程度很小，由此而引起的 枷／c上升与体系由一般稀释作用所引起的 枷／c下降大致抵消， 因此 ，,m／c变化不大．仅有少许上升。 】．o 3 o o (’tE Jj 晦 2 The e|f of aolution c％ m d∞ ∞ ／c MA-NI ／AA-Na jqueoIH Joluflon when the ~ ~entrattoa of nctKralIW ●●h l●E瞳 啪 tent 0．0l n．d，L ●：KQ ；b{CaCI：． C自al' 啮 ， The eff自n 0fthe cew-e~t[ation of neutralhyuh (c_t)oⅡm,／c of MA-Nm±／AA-Na·que岫 ●m dm a：Ka }b：C目cJ：． 2．2．2 中性 盐浓度 对 MA-Na，／AA．Na溶 液体 系 的影响：我们测定了含中性盐 KC1或 CaC12的两种 MA—Na ／AA—Na溶液体 系在不同 的中性盐浓度下所对应的 枷／c，其中 MA—Na ／ AA-Na的浓度保持为 3 g／L．结果见 Fig．3。由 Fig．3可以看出，在 MA—Naz／AA-Na溶液 体系 中添 加授 少量 (< 0．05 )的 中性 盐 Ka 或 CaC1：，带入的 K 或 ca 足以使体系的 ／c急 剧降低。当中性盐浓度达到 0．05 时．K 、Na I‘ 或 ca 、Na 对聚合物离子链上一coo 的静电 The effect of pH ∞ ／C of M A—N|±／AA-Na laue0I曙 ∞ luIi。n 屏蔽作用达到饱和 ，链段间的静电斥力减小至极值，中性盐的浓度继续升高，已不能使聚合物 离子链进一步收缩 、蜷曲 因此，当中性盐浓度大于 0．05 时，细 不再降低。 2．3 pH对 MA·Nat／AA·Na溶液体系 ／c的影响 我们测定了浓度为 3．O g／L的 MA—Naz／AA—Na溶液体 系在不同 时的 ／C(Fig．4)．其 中溶液的 pH是用盐酸和NaOH溶液调节的 结果表明，纯的 MA—Na ／AA—Na溶液，亦即溶液 pH一8时，体系 ／c最大 。若用盐酸调节体系的pH<8时，引入的 H一不仅本身对一Co0～的电 荷产生屏蔽作用，还影响 Na 的迁移，使 Na一对一coo 的电荷屏蔽作用加剧。同时，H 还与聚 合物离子链上部分 一co0一结合，形成一cooH，使聚合物离子链上带电基团减少。由于这 3种 作用，聚合物离子链段间的静电斥力剧减，主链收缩 、蜷曲， 降低。当 <5时，聚合物离 0 0 0 0 ^ 、、： v＼} 维普资讯 http://www.cqvip.com 高分子材料科学与工程 1996拄 子链段间的静电斥力减小至极值+主链不再收缩+溶液体系 趋于稳定。用NaOH溶液调节 MA—NaJAA—Na溶液的pH>8时，由于 NaOH的引入+聚合物离子链上--COO一周围的 Na一浓 度将上升，Na一对一coo一的电荷屏蔽作用增强 +体系 ／c下降 当 pH<10时，引入 Na+较少， 体 系 ／c的下降不很剧烈 当 pH>l0时 ，Na 对--COO一的电荷屏蔽作用产生 1个突跃 ，链段 间的静 电斥力显著下降，体系 ／c急剧下降。当pH=12时+Na+对--COO一的电荷屏蔽作用达 到饱和 +继续增加 Na 浓度+对聚合物离子链段间的静电作用已无多大影响。因此 +当pH>l 2 时，溶液的 ／c不再有大的变化 +基本上为一定值 参 考 文 献 l 林 尚安 (Ling Shaagan)t陆耘 (Lu Yun)，粱兆熙 (L~n8 Zhaoxi)．高分子化学 (Polymer Chemi~ry)．北京 (BelOng)：科学出版社 (Science Press)+1982：144 2 何曼君 (He Manjtm)，陈维孝 (Chen Weixiao)+董西侠 (Dong Xixia)．高分子物理 (Polymer Physi~ (revised edition))．上海 (Sl~cghai)：复旦大学出版社 (Fuhan University Press)，1990：[39 3 Zhou Xiaodong，Dins Xuewen，Ji Faxiang． W uhan Inmrna~onal Symposium oil Biomaterials and Fine Polymers， W uhan．ChJila，l994 VISCOSITY PROPERTIES OF MA—Na2／AA—Na COPOLYMER ELECTROLYTE AQUEOUS SOLUTION Zhou Xlaodong，Ji Faxlang，Ding Xuewen，Jing Xiaoyin (Chem／ea／Engineering 池 ，Nanjin9 ’础 oy Science d Techaology，Nanfing) ABSTRACT In this paper+the effects of solution concentration，neutrality salt，solution pH on P／c of MA— Na2(sodium rnaleate)／AA—Na(sodium acrylate)copolymer electrolyte aqueous solution are studied． The results show that准P／c increases sharply as the concentration of MA—Na2／AA—Na solution decreases．When the concentration of neutrality salt(KC1 or CaC12)in MA—Na2／AA-Na solution keeps consmnt(0．01 mol／L)+the change of ／c is smaH．Adding a little neutrality salt(< 0． 05 )in the solution， P／(_decreases sharply When the concentration of neutrality slat is more than 0．05 ， P／c tends to slable．The solution s P／c reaches the maximum when pH= 8， P／r： decreases sharply when pH< 8 or pH> 8． Keywords copolymer，polyelectrolyte，polymer solution，viscosity 维普资讯 http://www.cqvip.com