聚電解質(zhì)簡介ppt課件

1、聚電解質(zhì)簡介王晨棟 0544134 陳如其 0544133鄔揚(yáng) 0544 黃中原 0544140周歡0558012Outline 概述 1.定義與開展歷程 2.分類 3.性質(zhì)與功能 4.合成方法 運(yùn)用定義 線型或支化的合成和天然水溶性高分子，其構(gòu)造單元上含有能電離的基團(tuán)。又稱高分子電解質(zhì)。 嚴(yán)厲地來說，聚電解質(zhì)是水溶性高分子化合物的一個(gè)分支，但有不少文章將非離子水溶性高分子化合物也包括在聚電解質(zhì)之中，此時(shí)聚電解質(zhì)就是水溶性高分子化合物。 聚電解質(zhì)可溶于水或其他極性溶劑，當(dāng)它溶于水后，鏈節(jié)上的可離解基團(tuán)中的一部分或大部分電離，放出假設(shè)干低價(jià)離子，高分子本身留下假設(shè)干離解位而帶有與低價(jià)離子相反電荷

2、的聚合離子，普通把低價(jià)離子成為反離子。開展歷程 從古代開場,人們就開場廣泛運(yùn)用諸如樹膠，蛋白質(zhì)一類的天然聚電解質(zhì)。 生命科學(xué)領(lǐng)域 DNA(脫氧核糖核酸) 聚半乳糖醛酸(植物細(xì)胞同絡(luò)合物的膠粘劑) 合成類聚電解質(zhì) 來源于20世紀(jì)50-60年代 兩個(gè)緣由 1.石油化工的開展提供了豐富，價(jià)廉的原料 2.聚電解質(zhì)即是高分子，具有高分子化合物的特性，又能溶于水 按來源分類 天然聚電解質(zhì) 蛋白質(zhì) 核酸 樹膠 半天然聚電解質(zhì) 改性淀粉 改性纖維素 合成聚電解質(zhì) 聚丙烯酰胺 聚丙烯酸 聚馬來酸酐 聚偏磷酸 聚氧化乙烯 聚乙烯吡咯烷酮分類 按離子型分類 陽離子聚電解質(zhì) 聚丙烯酸鈉 陰離子聚電解質(zhì) 聚二甲基二烯

3、丙基氯化銨 兩性電解質(zhì) 丙烯酸-乙烯基 吡啶共聚物分類 按聚合物分子量大小分類 超高分子量 高分子量 低分子量 按聚電解質(zhì)主鏈的構(gòu)造分類 以碳原子為主鏈： 聚合性聚電解質(zhì) 主鏈除碳原子之外還有氧、氮、磷等其他原子： 縮合型聚電解質(zhì)性質(zhì)與功能 絮凝性 聚電解質(zhì)是有效的高分子絮凝劑，能破壞膠體粒子在水中的穩(wěn)定性，促使其碰撞，聚集成大粒子，從而加速沉降。 可歸結(jié)于兩個(gè)作用 帶電的部位起的中和電荷，吸附細(xì)小膠粒作用 經(jīng)過高分子長鏈把許多細(xì)小顆粒吸附后，纏結(jié)在一同的架橋作用物理性質(zhì)聚電解質(zhì)絮凝體聚電解質(zhì)絮凝體是兩種帶相反電荷的聚電解質(zhì)的復(fù)合體，它的構(gòu)成有三種方式 電離性 電離性是指聚電解質(zhì)能在水溶液中電

4、離成高分子離子和多個(gè)低分子離子或叫作抗衡離子 聚電解質(zhì)的一些重要屬性，如鏈伸展度，粘度，浸透壓，溶解度等都和它們的電離程度都親密相關(guān)。聚電解質(zhì)離解度聚電解質(zhì)離解度對(duì)高分子鏈伸展對(duì)高分子鏈伸展度的影響度的影響聚電解質(zhì)離解度對(duì)高分子鏈的構(gòu)型有顯著的影響。普通來說，隨著離解度的增大，離解基團(tuán)間的靜電斥力加大，高分子鏈的構(gòu)型會(huì)由卷曲態(tài)逐漸向伸展態(tài)過度，這種構(gòu)型的變化可以經(jīng)過其PKappa曲線或水力學(xué)半徑來預(yù)測。聚電解質(zhì)溶液的聚電解質(zhì)溶液的粘度粘度聚電解質(zhì)溶液的粘度行為不同于普通的非電解質(zhì)高分子溶液的粘度行為而顯示特有的濃度依賴性。聚電解質(zhì)溶液的比濃粘度不與濃度成線性關(guān)系。濃度低于1%時(shí)，濃度降低時(shí)粘度

5、迅速上升。參與一定量的外加鹽之后，隨溶液的稀釋， 下降。外加鹽濃度足夠大之后以致能抑制聚電解質(zhì)電離作用， 呈直線 Csp/Csp/在沒有外加鹽的情況下，聚電解質(zhì)溶液的粘度行為不同于普通高分子溶液的粘度行為，許多聚電解質(zhì)水溶液的 與C的關(guān)系可用Fouss閱歷方程式表示：式中A，B為常數(shù)，以 對(duì) 作圖，可得一條直線。將所得的直線外推到C=0時(shí)所求得的A即為聚電解質(zhì)分子的特性粘數(shù)。聚電解質(zhì)溶液的聚電解質(zhì)溶液的粘度粘度Csp/1)/(CspC當(dāng)溶液稀釋時(shí)，高分子之間出現(xiàn)了純?nèi)軇﹨^(qū)，遷移性反離子從高分子區(qū)分散至溶劑區(qū)，此時(shí)溶液的浸透壓可表示為 ：高分子本身的浸透壓 ：因離子分配不均勻所引起的浸透壓聚電解

6、質(zhì)溶液的聚電解質(zhì)溶液的浸透壓浸透壓ippi強(qiáng)電解質(zhì)普通只溶于水，少數(shù)可溶于低級(jí)醇中。弱電解質(zhì)那么不同，如聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸尚可以溶解在極性有機(jī)溶劑如二氧六環(huán)、二甲基甲酰胺中。但當(dāng)用強(qiáng)堿與之中和變?yōu)閺?qiáng)電解質(zhì)聚離子之后，便不再溶于上述極性有機(jī)溶劑之中。參與低分子電解質(zhì)于強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中，經(jīng)常會(huì)降低聚電解質(zhì)的溶解度。當(dāng)鹽濃度到達(dá)臨界濃度時(shí)，聚電解質(zhì)離子便從溶液中沉析出來。聚電解質(zhì)的溶解聚電解質(zhì)的溶解度度 分散性 聚電解質(zhì)的分子中都含有親水和疏水基團(tuán)，因此很多水溶性聚合物具有外表活性，可以降低外表張力，有助于水對(duì)固體的浸潤。 增稠性 增稠性是指聚電解質(zhì)有使其他的水溶液和水分散體系粘度增大的作用。

7、 1.聚電解質(zhì)經(jīng)過本身的粘度添加水相的粘度 2.聚電解質(zhì)與水中的分散相或其他高分子化合物發(fā)生作用。 減阻性 經(jīng)過往流體中添加化學(xué)品以減少流體流過固體外表的湍流摩擦阻力的作用稱為減阻作用。 聚電解質(zhì)的減阻作用取決于聚合物分子構(gòu)造及大分子在溶液中的形狀。 晶格歪曲性 由于聚電解質(zhì)中的羧基官能團(tuán)具有對(duì)金屬離子的螯合才干，干擾或破壞了無機(jī)垢晶體按正常陳列生長，從而使晶格發(fā)生畸變或者說被扭曲。 成膜性和粘結(jié)性 羧基反響 1.中和反響 2.酯化反響 3.絡(luò)合反響 4.脫水反響 分子內(nèi)反響 分子間反響化學(xué)性質(zhì) 羥基反響 1.醚化反響 2.酯化反響 3.縮醛反響 酰胺基反響 1.水解反響 2.羥甲基化反響 3.Mannich反響 將羥甲基聚丙烯酰胺和二 甲胺反響，或?qū)⒕郾?胺和二甲胺、甲醛反響可 生成二甲氨基N-甲基聚丙 烯酰胺聚合物 酰胺基反響 4.磺甲基化反響 5.霍夫曼降解反響 聚丙烯酰胺可與次氯酸鹽在堿性條件 下反響而制得陽離子型的聚乙烯亞胺 6.交聯(lián)反響其他性質(zhì) 聚電解質(zhì)具有螯合性，其分子中的一些基團(tuán)如羧基、羥基、氨基、酮基、醚基等，都可提供配位電子，與多價(jià)金屬離子如Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Cr3+等生成一個(gè)環(huán)狀化合物，這種景象叫做螯協(xié)作用。合成方法1