攪拌速率、溫度對聚丙烯酰胺溶液黏度的影響是什么？
黏度是聚丙烯酰胺水溶液應(yīng)用中的重要工藝參數(shù)，人們對聚丙烯酰胺溶液黏度產(chǎn)生機理、溶液濃度、剪切速率及離子強度對聚丙烯酰胺浴液黏度性質(zhì)的影響進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)黏度度大小與溶液濃度、剪切速率、溫度及離子強度密切相關(guān)。有些作者從聚丙烯酰胺降解的角度進(jìn)行研究，如Marcus.J.Caulfield發(fā)現(xiàn)，聚丙烯酰胺溶液在95℃熱處理和紫外線照射的情況下只有少量降解，黏度也表現(xiàn)得相當(dāng)穩(wěn)定。唐康泰等人測定了水在聚丙烯酰胺中的擴散活化能和顆粒聚丙烯酰胺溶解活化能，推測溶解過程主要是克服分子鏈間-CONH2的氫鍵締合，研究了影響聚丙烯酰胺溶解的因素，并借助聚丙烯酰胺溶解機理闡述了聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)對其溶解性能的影響。石少波等人研究發(fā)現(xiàn)在不同的攪拌速度和溫度下溶解，聚丙烯酰胺水溶液的最終黏度相差很大，經(jīng)溶解后溶液黏度穩(wěn)定，并對此現(xiàn)象進(jìn)行了分析和解釋。
在配制過程中采用200r/min和600r/min的攪拌速度，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(fā)現(xiàn)同一質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚丙烯酰胺溶液在不同的攪拌速度下溶解得到的溶液最終黏度相差較大，較高轉(zhuǎn)速下得到的溶液黏度大約只有低轉(zhuǎn)速得到溶液黏度的60%-70%。
溶解過程主要是克服分子鏈間-CONH2的氫鍵締合，當(dāng)聚丙烯酰胺溶于水時，在溶脹和溶解過程中，其酰胺基既形成分子內(nèi)氫鍵，又與水分子形成氫鍵，分子內(nèi)氫鍵構(gòu)成聚丙烯酰胺的環(huán)結(jié)構(gòu)和螺旋結(jié)構(gòu)的剛性鏈段，這種結(jié)構(gòu)使得溶液的黏度較大。攪拌速度快，分子內(nèi)氫鍵構(gòu)成聚丙烯酰胺的環(huán)結(jié)構(gòu)和螺旋結(jié)構(gòu)的剛性鏈段受機械剪切的作用容易被破壞和解離，當(dāng)溶液受到剪切速率增加時，原已滲透到大分子內(nèi)部的內(nèi)含溶劑，在剪切作用下被迫擠出，無規(guī)線團(tuán)尺寸減小，溶劑分布在無規(guī)線團(tuán)之間，從而使聚丙烯酰胺的酰胺基更多地與水分子作用而使大分子變得柔順，流體力學(xué)體積的黏度也變小。
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