1、高分子化学与物理专业优秀论文 不同中和度聚丙烯酸水溶液及其与带相反电荷表面活性剂溶液共混体系粘度行为研究关键词：聚丙烯酸 特性粘数 表面活性剂 胶束摘要：在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被 de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界
2、浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问
3、题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时
4、候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓
5、粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有
6、效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不
7、出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。正文内容在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 C
8、lt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作
9、用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对
10、柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。
11、直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的
12、存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，
13、NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积
14、在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分
15、子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的
16、胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方
17、程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物
18、理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升
19、幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也
20、是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作
21、用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液
22、中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力
23、，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*g
24、t;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅
25、速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子
26、线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分
27、子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性
28、剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶
29、液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;
30、、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加
31、，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布
32、偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分
33、子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使
34、表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液
35、比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在
36、实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的
37、过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分
38、布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;
39、。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面
40、活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓
41、度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与
42、Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rg
43、t;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链
44、以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*gt;，接触浓度是高分子稀溶液和亚浓溶液之间的分界浓度。钱人元认为高分子线团在相互靠近的过程中会感受到来自其它高分子线团的排斥作用，导致高分子线团产生收缩，对应的浓度称之为动态接触浓度 Clt;,sgt;。Dondos 等根据增比比浓粘
45、度出现的转折定义了另一个临界浓度 Clt;#39;*gt;。程镕时提出以 Clt;,Sgt;作为极稀高分子溶液和高分子稀溶液之间的分界浓度。在用动力学方法如粘度测定法确定高分子溶液的分界浓度时，除了需要考虑高分子链之间的热力学相互作用(良溶剂中表现为强烈的体积排斥作用)以外，还要考虑到高分子链之间的流体力学相互作用，热力学相互作用和流体力学相互作用各自对应的空间尺度或者说是浓度范围是否一致是本文需要探讨的主要问题之一。 表面活性剂与高分子之间、特别是离子型表面活性剂与带相反电荷高分子之间的相互作用可以显著和受控地改变其溶液性质，因此表面活性剂与高分子复合体系在石油开采、洗涤剂工业、医药卫生、乳
46、液聚合、食品加工和涂料等领域有着非常广泛的应用。离子型表面活性剂与带相反电荷高分子链之间强烈的库仑相互作用，将会促使表面活性剂在高分子链上产生聚集，导致聚电解质溶液中表面活性剂分子的临界聚集浓度 cac 要远小于表面活性剂在纯水溶液中的临界胶束浓度 cmc，与此同时，在高分子链上聚集形成的胶束或微胶束又可以修饰和改变溶液中高分子链的构象，特别是对柔性的高分子来说。利用粘度法研究高分子与表面活性剂之间相互作用的时候，需要考虑到高分子内和高分子间相互作用对粘度的影响是完全相反的。如何有效压制高分子间相互作用并且在此基础之上研究高分子链电荷密度对高分子与带相反电荷表面活性剂之间相互作用的影响是本文需
47、要探讨的另外一个主要问题。本文利用毛细管粘度法测定了极低浓度区聚丙烯酸水溶液的粘度行为，发现极低浓度区聚丙烯酸水溶液比浓粘度保持恒定，不随浓度改变而发生变化。这是由于在极稀溶液中，高分子线团距离很远，线团与线团间不存在任何相互作用力，彼此之间毫无“感应” 。结合 Huggins 方程，即方程中特性粘数的二次方项系数为零，比浓粘度不受浓度变化影响。直到高分子线团间距离缩短到流体力学相互作用有效距离以内时，溶液比浓粘度对浓度作图曲线才开始上升。其次，随浓度逐渐提高，高分子溶液比浓粘度对浓度作图的斜率存在变化。这是由于高分子线团间距离达到热力学相互作用有效距离，在热力学相互作用下，线团扩张的趋势被抑
48、制，曲线斜率因此减小。这种现象证实了动态接触浓度 Cs 与Clt;#39;*gt;在本质上是相同的。同时，由于我们在实验中对毛细管粘度测定法进行了矫正，使得tlt;,0gt;、tlt;,0gt;和tlt;,0gt;lt;#39;*gt;基本一致，消除了实验方法对粘度测定的影响，最终首次用物理实验的方法证实了Clt;,hgt;(流体力学作用浓度)的存在，同时也说明流体力学相互作用的有效距离要大于热力学相互作用的有效距离。 本文利用聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(NaPAA)的水溶液作为溶剂，测定了不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在高分子溶剂中的相对粘度 lt;,rgt;，结果表明：对PA
49、A 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升直到溶液中出现沉淀的过程；对 NaPAA 溶液来说，随着 CTAB 浓度的增加，其 lt;,rgt;虽然同样经历了迅速下降、保持恒定和迅速上升的过程，但是 NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升幅度显著减小。当 NaPAA 中和度达到 0.042 时，NaPAA 溶液 lt;,rgt;上升的幅度完全可以忽略，溶液也不出现沉淀。溶液中高分子链电荷密度的不同是导致 PAA 和 NaPAA 与 CTAB 在溶液中聚集行为不同、具体表现为 PAA 溶液和NaPAA 溶液 lt;,rgt;对 CTAB 浓度依赖性出现显著差异的根本原因。在稀溶液(良溶剂)中，高分子链以孤立的单链溶胀线团存在。从局部上看，单链高分子链段密度分布是不均匀的，中心部位密度较大，向外密度逐渐减小，径向分布偏离高斯分布；从整体上看，溶液的一部分体积被溶胀了的高分子线团占据，一部分被溶剂分子占据，高分子链段密度的空间分布也是非常不均匀的。随着浓度的增加，高分子线团将会相互靠近堆积在一起，对应的浓度被de-Gennes 称之为接触浓度 Clt;#39;*g
