低場(chǎng)核磁法研究高分子溶脹過(guò)程
溶脹是指溶劑分子擴散進(jìn)入高分子內部，使其體積膨脹的現象。溶脹行為是高分子材料的一項重要參數，高分子材料的平衡溶脹率會(huì )影響到材料中物質(zhì)的擴散系數，表面潤濕性和機械強度等。很多研宄將溶脹特性作為一個(gè)設計參數來(lái)制備具有特殊應用的智能材料。
溶脹是高分子材料*的現象，其原因在于溶劑分子與高分子尺寸相差懸殊，分子運動(dòng)速度相差很大，溶劑分子擴散速度較快，而高分子向溶劑中的擴散緩慢。因此，高分子溶解時(shí)首先是溶劑分子滲透進(jìn)入高分子材料內部，使其體積增大，即溶脹。隨著(zhù)溶劑分子的不斷滲入，溶脹的高分子材料體積不斷增大，大分子鏈段運動(dòng)增強，再通過(guò)鏈段的協(xié)調運動(dòng)而達到整個(gè)大分子鏈的運動(dòng)，大分子逐漸進(jìn)入溶液中，形成熱力學(xué)穩定的均相體系，即溶解階段，如下圖所示。
溶脹有兩種：
無(wú)限溶脹：線(xiàn)形聚合物溶于良好的溶劑中，能無(wú)限制吸收溶劑，直到溶解成均相溶液為止。所以溶解也可看成是聚合物無(wú)限溶脹的結果。例：天然橡膠在汽油中；PS在苯中。
有限溶脹：對于交聯(lián)聚合物以及在不良溶劑中的線(xiàn)形聚合物來(lái)講，溶脹只能進(jìn)行到一定程度為止，以后無(wú)論與溶劑接觸多久，吸入溶劑的量不再增加，而達到平衡，體系始終保持兩相狀態(tài)。
低場(chǎng)核磁法研究高分子溶脹過(guò)程：
低場(chǎng)核磁共振（LF-NMR）在研究基于水遷移率的聚合物網(wǎng)絡(luò )的水傳輸和微觀(guān)結構方面具有巨大潛力。與高分辨率核磁共振不同，低場(chǎng)核磁共振（LF-NMR）主要用于通過(guò)測量弛豫時(shí)間來(lái)闡明反映結構異質(zhì)性和相互作用的分子遷移率。研究表明，低場(chǎng)核磁共振（LF-NMR）是一種快速、無(wú)創(chuàng )、無(wú)損的測定水組分分布的方法。
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