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搅拌速率、温度对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响是什么?
新闻动态-山东赫龙絮凝剂厂

搅拌速率、温度对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响是什么?

来源:聚丙烯酰胺 2018/7/14 10:00:23      点击:

    黏度是聚丙烯酰胺水溶液应用中的重要工艺参数,人们对聚丙烯酰胺溶液黏度产生机理、溶液浓度、剪切速率及离子强度对聚丙烯酰胺浴液黏度性质的影响进行了大量研究,发现黏度度大小与溶液浓度、剪切速率、温度及离子强度密切相关。有些作者从聚丙烯酰胺降解的角度进行研究,如Marcus.J.Caulfield发现,聚丙烯酰胺溶液在95℃热处理和紫外线照射的情况下只有少量降解,黏度也表现得相当稳定。唐康泰等人测定了水在聚丙烯酰胺中的扩散活化能和颗粒聚丙烯酰胺溶解活化能,推测溶解过程主要是克服分子链间-CONH2的氢键缔合,研究了影响聚丙烯酰胺溶解的因素,并借助聚丙烯酰胺溶解机理阐述了聚丙烯酰胺结构对其溶解性能的影响。石少波等人研究发现在不同的搅拌速度和温度下溶解,聚丙烯酰胺水溶液的最终黏度相差很大,经溶解后溶液黏度稳定,并对此现象进行了分析和解释。

    在配制过程中采用200r/min和600r/min的搅拌速度,测定了一系列不同浓度的聚丙烯酰胺水溶液在30℃时的黏度,发现同一质量分数的聚丙烯酰胺溶液在不同的搅拌速度下溶解得到的溶液最终黏度相差较大,较高转速下得到的溶液黏度大约只有低转速得到溶液黏度的60%-70%。


    溶解过程主要是克服分子链间-CONH2的氢键缔合,当聚丙烯酰胺溶于水时,在溶胀和溶解过程中,其酰胺基既形成分子内氢键,又与水分子形成氢键,分子内氢键构成聚丙烯酰胺的环结构和螺旋结构的刚性链段,这种结构使得溶液的黏度较大。搅拌速度快,分子内氢键构成聚丙烯酰胺的环结构和螺旋结构的刚性链段受机械剪切的作用容易被破坏和解离,当溶液受到剪切速率增加时,原已渗透到大分子内部的内含溶剂,在剪切作用下被迫挤出,无规线团尺寸减小,溶剂分布在无规线团之间,从而使聚丙烯酰胺的酰胺基更多地与水分子作用而使大分子变得柔顺,流体力学体积的黏度也变小。