勵志

勵志人生知識庫

什麼是溶脹

溶脹是指高分子化合物在溶劑中體積發生膨脹的現象。

這種現象通常發生在高分子聚合物與溶劑接觸時,溶劑分子滲入高分子化合物的分子間空隙中,導致高分子化合物的體積增大。溶脹過程可以進一步分為兩個階段:首先,溶劑小分子滲透擴散到高分子之間,削弱大分子間的相互作用力,導致體積膨脹;然後,鏈段和整個分子鏈的運動加速,分子鏈鬆動解纏,實現雙向均勻擴散,完成溶解。對於交聯聚合物,由於分子鏈間有化學鍵連線,形成三維網狀結構,溶劑小分子能滲透擴散到網鏈之間,使網鏈間距增大,導致體積膨脹而發生溶脹。溶脹過程中存在兩種作用力:一種是溶劑與聚合物分子的作用力,使分子鏈間相互作用減弱;另一種是交聯網路的彈性回縮力。當這兩種力相互抵消達到平衡時,溶脹結束,體積恆定。溶脹現象在多種材料科學和生物醫學套用中非常重要,如離子交換樹脂在水中體積變大。