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聚丙烯酰胺溶液粘度和攪拌速率、溫度有關嗎

2018-03-05 09:26:37 益達濾材 閱讀

    黏度是聚丙烯酰胺水溶液使用中的重要工藝參數,人們對聚丙烯酰胺溶液黏度發生機理、溶液濃度、剪切速率及離子強度對聚丙烯酰胺溶液黏度性質的影響進行了很多的研討,發現黏度巨細與溶液濃度、剪切速率、溫度及離子強度密切相關。

溶解中拌和速度對溶液終究黏度的影響

    在制造進程中選用200r/min和600r/min的拌和速度,測定了一系列不同濃度的聚丙烯酰胺水溶液在30℃時的黏度,發現同一質量分數的聚丙烯酰胺溶液在不同的拌和速度下溶解得到的溶液終究黏度相差比較大,較高轉速下得到的溶液黏度大約只要低轉速得到溶液黏度的60-70%。

   溶解進程主要是戰勝分子鏈間的—CONH2的氫鍵締合,當聚丙烯酰胺溶于水時,在溶脹和溶解進程中,其酰胺基既構成分子內氫鍵,又與水分子構成氫鍵,分子內氫鍵構成聚丙烯酰胺的環結構和螺旋結構的剛性鏈段,這種結構使得溶液的黏度較大。拌和速度快,分子內氫鍵構成聚丙烯酰胺的環結構和螺旋結構的剛性鏈段受機械剪切的效果簡單被損壞和解離,當溶液遭到剪切速率添加時,原已滲透到大分子內部的內含溶劑,在剪切效果下被逼擠出,無規線團尺度減小,溶液分布在無規線團之間,然后使聚丙烯酰胺的酰胺基更多地與水分子效果而使大分子變得和婉,流體力學體積的黏度也變小。

溶解后拌和速度對溶液黏度的影響

    徹底溶解后的溶液再經過長時刻高速拌和,發現黏度沒有改變??梢姲韬退俣葘郾0啡芤吼ざ鹊挠绊懼幌抻谌芙膺M程中。溶解后聚丙烯酰胺分子內氫鍵與水分子構成的分子外氫鍵到達平衡狀況,構成了一種二次結構,損壞這種二次結構所需求的活化能比較大,即使進步拌和速度,也不會損壞這種二次結構,然后不會再影響聚丙稀銑胺溶液的黏度。

溶解中溫度對溶液黏度的影響

    選取6個不同溫度制造聚丙烯酰胺水溶液,溶解徹底后在拌和速度為600r/min,同一質量分數的聚丙烯酰胺溶液在不同溫度下溶解得到的溶液黏度相差較大,聚丙烯酰胺溶液濃度低(0.8%,1.0%)時,溶解溫度超越40℃,黏度顯著下降,聚丙烯酰胺溶液濃度較高(1.2%-1.4%)時,溶解溫度超越45℃,黏度顯著下降。溫度有利于戰勝分子鏈間-CONH2的氫鍵締合,但要高于閾值溫度后黏度才有顯著下降的現象,這與水在聚丙烯酰胺中的分散活化能和顆粒聚丙烯酰胺溶解活化能有關,只要超越水在聚丙烯酰胺中的分散活化能和顆粒聚丙烯酰胺溶解活化能,才干戰勝分子鏈間的-CONH2的氫鍵締合,然后使聚丙烯酰胺的酰胺基更多地與水分子效果,是黏度變小。

溶解后溫度對黏度的影響

    在30℃溶解得到的聚丙烯酰胺水溶液升溫至35-55℃,堅持2h,然后降溫至30℃丈量溶液黏度,黏度基本堅持不變,可見溫度對聚丙烯酰胺溶液黏度的影響只限于溶解進程中。溶解后再進步溫度不能損壞二次結構,不影響二次結構的安穩性,然后不會再影響聚丙烯酰胺溶液的黏度。

    溶解進程中不同的拌和速度和溫度導致聚丙烯酰胺水溶液的終究黏度相差很大,較快拌和速度和較高的溫度溶解得到的聚丙烯酰胺說溶液黏度較小。聚丙烯酰胺在溶液進程中有可能構成了一種決定黏度的二次結構,這種結構的構成與溶解進程中的拌和速度和溶解溫度有關,這種二次結構適當安穩,不易再受拌和速度和溫度的影響。

    二次結構的構成可能是因為聚丙烯酰胺分子內氫鍵的分化與再生成,一起聚丙烯酰胺分子與水分子之間構成氫鍵,二者到達了一種動態的解離與平衡狀況。而損壞這種平衡狀況所需活化能較大,因而這種二次結構安穩,宏觀上體現為溶液的終究黏度遭到制造條件的影響,而制造溶解完后體現安穩。

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