| 部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂分子量对建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂弹性模量的不同M,的部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂与建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂G(y=1%,co=10rad/s)之间的关系如图6所示。随着叭的增大,G'总体呈上升趋势。其中GAH-106X的G'最高,在6个样品中机械强度最优;GPA-N70的G'最低,机械强度较弱。这一差异的原因在于部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的M,越大,其分子链越长,形成的交联网络越致密,进而使建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的内聚力更强。 建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂交联反应速率的影响因素 图7(a)为6种聚合物建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂在交联反应60d内的G'(y=1%,co=10rad/s)随交联时间的变化示意图。同时,对交联反应2h内的G'-t的数据进行线性拟合,结果如图7(b)所示。将图7(b)中的直线斜率作为交联反应2h的反应速率常数,具体数值列于表1中。当中和度相同时,交联反应速率常数随部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的叭增加而变小,随pH的增加逐渐变大,并且pH=6.03时最高。这是因为M,越大则分子链段更长,分子间的运动性相对较低,使得交联反应所需的分子碰撞几率下降,且由于分子体积增大,空间位阻更大,交联反应发生的机会减少,从而降低了交联速率。随着M,的增加,溶液的豁度也会增加。这会导致聚合物链之间的扩散受阻,进而限制A13十与部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂链的接触及反应,最终造成交联速率下降。当中和度相同时,反应速率常数随部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂pH的升高逐渐增大。当pH>6时,部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂中的一COOH发生部分解离,-COONa中会有更多Na+从大分子链上电离释放,使体系负电荷密度增加;同时,阴离子一COO一之间的相互排斥作用促使原本卷曲的大分子链逐渐伸展,这不仅便于A13+渗透,还能促进其与链段结合形成交联点,从而加快交联反应速率。 对图7a)中交联反应1--60d的G'-t曲线进行非线性最小二乘法拟合获得交联反应动力学信息,该ExpAssoc模型(R2=0.99399)表现出了较好的拟合效果(图8(a))。由于建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂达到终止状态(即G'几乎不变)需要一定天数,故实验中对ExpAssoc模型拟合曲线进行一阶导数分析,当一阶导数稳定时,可定义为交联反应完成,此时的反应时间即为建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂成型时间,其结果如图8(b)所示。成型时间排序为GAH-lOSX>GAH-106X;GNP-700>GNP-800;GPA-N70>GPA-N80。当部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的中和度从35%提高到50%时,建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的成型时间增加了11--54h,这是因为交联反应时未被中和一COOH具有较高的反应活性,在与A13+的交联过程中,形成交联点的速率较快,因此建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的交联时间较短。当部分中和建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的中和度较大时,达到稳定状态需要更长时间。http://www.xinglongchem.net |