低(di)場(chang)核磁(ci)法用於(yu)水(shui)凝(ning)膠的(de)溶脹性(xing)影響(xiang)因(yin)素研究(jiu)

溶脹是指(zhi)溶劑分子擴散(san)進入(ru)高分子內(nei)部(bu)，使(shi)其(qi)體積膨(peng)脹的現(xian)象(xiang)。溶脹行為(wei)是高分子材(cai)料(liao)的(de)壹項(xiang)重要(yao)參(can)數(shu)，高分子材(cai)料(liao)的(de)平衡溶脹率會影響(xiang)到材(cai)料(liao)中物質(zhi)的擴散(san)系(xi)數(shu)，表面潤濕(shi)性(xing)和(he)機(ji)械強(qiang)度等。很(hen)多研(yan)宄(gui)將(jiang)溶脹特性(xing)作(zuo)為(wei)壹個設(she)計(ji)參數(shu)來制(zhi)備(bei)具(ju)有特殊應(ying)用(yong)的(de)智能材(cai)料(liao)。

溶脹是高分子材(cai)料(liao)*的(de)現(xian)象(xiang)，其(qi)原(yuan)因在(zai)於(yu)溶劑分子與(yu)高分子尺寸(cun)相(xiang)差懸殊，分子運動速(su)度相差(cha)很(hen)大，溶劑分子擴散(san)速(su)度較(jiao)快(kuai)，而(er)高分子向(xiang)溶劑中的擴散(san)緩(huan)慢(man)。因此，高分子溶解(jie)時首(shou)先(xian)是溶劑分子滲透(tou)進入(ru)高分子材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)，使(shi)其(qi)體積增(zeng)大，即溶脹。隨著溶劑分子的不(bu)斷(duan)滲入(ru)，溶脹的高分子材(cai)料(liao)體(ti)積不(bu)斷(duan)增(zeng)大，大(da)分子鏈段(duan)運動增(zeng)強(qiang)，再(zai)通(tong)過鏈(lian)段的(de)協(xie)調(tiao)運動而(er)達到整(zheng)個大(da)分子鏈的(de)運動，大(da)分子逐漸(jian)進入(ru)溶液中，形成(cheng)熱力學穩(wen)定(ding)的均相(xiang)體(ti)系，即溶解(jie)階(jie)段，如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)。

溶脹有兩(liang)種(zhong)：

無(wu)限(xian)溶脹：線形聚(ju)合物溶於(yu)良(liang)好的溶劑中，能無(wu)限(xian)制(zhi)吸(xi)收(shou)溶劑，直(zhi)到溶解(jie)成(cheng)均相(xiang)溶液為(wei)止。所(suo)以溶解(jie)也可看(kan)成(cheng)是聚(ju)合物無(wu)限(xian)溶脹的結(jie)果(guo)。例(li)：天然橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽油中；PS在(zai)苯中。

有限溶脹：對於(yu)交(jiao)聯(lian)聚(ju)合物以(yi)及在(zai)不(bu)良(liang)溶劑中的線形聚(ju)合物來講(jiang)，溶脹只能進行到壹定(ding)程度為(wei)止，以(yi)後(hou)無(wu)論(lun)與(yu)溶劑接觸(chu)多(duo)久，吸(xi)入(ru)溶劑的(de)量不(bu)再(zai)增(zeng)加，而(er)達到平衡，體系始終保(bao)持(chi)兩相(xiang)狀(zhuang)態。

低(di)場(chang)核磁(ci)法用於(yu)水(shui)凝(ning)膠的(de)溶脹性(xing)影響(xiang)因(yin)素研究(jiu)：

低(di)場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)設備(bei)主(zhu)要(yao)是(shi)檢(jian)測樣(yang)品中的H質子。將樣(yang)品放(fang)入(ru)磁場(chang)中之後(hou)，通過發(fa)射(she)壹定(ding)頻率的射(she)頻脈沖(chong)，使H質(zhi)子發生(sheng)共振(zhen)，H質(zhi)子吸(xi)收(shou)射(she)頻脈沖(chong)能量(liang)。當(dang)射(she)頻脈沖(chong)結(jie)束之(zhi)後(hou)，H質子會將所(suo)吸(xi)收(shou)的(de)射(she)頻能量(liang)釋放(fang)出來，通(tong)過的(de)線圈(quan)就(jiu)可以(yi)檢(jian)測到H質(zhi)子釋放(fang)能量(liang)的(de)過程，這(zhe)也(ye)就是核磁(ci)共振信(xin)號。對於(yu)性(xing)質(zhi)不(bu)同的樣(yang)品，其能量(liang)釋放(fang)的快(kuai)慢(man)是不(bu)同的，通過這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)差(cha)別(bie)就可以(yi)尋找(zhao)規律(lv)，研究樣(yang)品內(nei)部(bu)性(xing)質(zhi)。

低(di)場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)（LF-NMR）在(zai)研(yan)究基於(yu)水(shui)遷(qian)移(yi)率的聚(ju)合物網(wang)絡的(de)水(shui)傳輸和微(wei)觀(guan)結(jie)構方(fang)面具(ju)有巨大潛力。與(yu)高分辨(bian)率核磁共振(zhen)不(bu)同，低(di)場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)（LF-NMR）主要(yao)用(yong)於(yu)通(tong)過測(ce)量弛(chi)豫時(shi)間(jian)來闡(chan)明(ming)反映(ying)結(jie)構異(yi)質性(xing)和(he)相互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)分子遷(qian)移(yi)率。研究表明(ming)，低(di)場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)（LF-NMR）是壹種(zhong)快(kuai)速(su)、無(wu)創(chuang)、無(wu)損的測(ce)定(ding)水組分分布的方(fang)法。

紐邁(mai)PQ001系列(lie)低(di)場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)分析儀