化學(xué)性質(zhì)比較聚丙烯酰胺(PAM):它是一種由丙烯酰胺單體聚合而成的高分子聚合物,分子鏈上主要含有酰胺基(-CONH?)。根據(jù)其離子類(lèi)型,可分為陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型。例如,陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺分子鏈帶有正電荷,主要是通過(guò)引入陽(yáng)離子單體共聚而成,這種電荷特性使其在許多應(yīng)用場(chǎng)景中能夠與帶負(fù)電荷的物質(zhì)發(fā)生靜電吸附作用。PAM 在水中具有較好的溶解性,能形成具有一定黏度的溶液,其溶液的黏度與分子量、濃度等因素有關(guān)。
羥乙基纖維素(HEC):它是一種纖維素衍生物,是在纖維素的基礎(chǔ)上通過(guò)化學(xué)改性引入羥乙基(-CH?CH?OH)得到的。它具有良好的水溶性,這是因?yàn)榱u乙基的引入增加了纖維素的親水性。在水中,HEC 分子鏈能夠充分伸展,形成一種黏稠的膠體溶液。其溶液的黏度主要取決于分子量、羥乙基的取代度等因素。與 PAM 不同的是,HEC 分子鏈上沒(méi)有像 PAM 那樣的電荷特性(除非經(jīng)過(guò)特殊的改性引入電荷),主要是依靠其分子鏈的纏繞和氫鍵作用來(lái)表現(xiàn)出物理化學(xué)性質(zhì)。
在溶液中的相互作用
黏度協(xié)同效應(yīng):當(dāng)聚丙烯酰胺與羥乙基纖維素同時(shí)存在于溶液中時(shí),在一定條件下可以產(chǎn)生黏度協(xié)同效應(yīng)。由于它們的分子鏈結(jié)構(gòu)不同,在溶液中相互交織纏繞,使得溶液的整體黏度增加。例如,在一些涂料或膠水的配方中,同時(shí)添加 PAM 和 HEC 可以使產(chǎn)品的黏稠度更好地滿(mǎn)足使用要求。這種協(xié)同效應(yīng)的大小與它們的濃度、分子量以及混合比例等因素有關(guān)。如果 PAM 的分子量較大且 HEC 的取代度較高,在適當(dāng)?shù)臐舛认?,黏度協(xié)同效應(yīng)會(huì)更加明顯。
相溶性和穩(wěn)定性:一般PAM 和 HEC 在水溶液中有較好的相溶性。但是,如果溶液的 pH 值發(fā)生較大變化或者存在某些電解質(zhì),會(huì)影響它們的相溶性和溶液的穩(wěn)定性。例如,在酸性環(huán)境下,PAM 分子鏈上的酰胺基會(huì)受到一定程度的影響,同時(shí) HEC 分子鏈的穩(wěn)定性也會(huì)因?yàn)樗嵝詶l件下的水解作用而降低。在有高濃度電解質(zhì)存在的情況下,電解質(zhì)離子會(huì)壓縮 PAM 和 HEC 分子鏈周?chē)碾p電層,導(dǎo)致分子鏈蜷縮,從而影響溶液的穩(wěn)定性和黏度。
在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的作用
建筑材料領(lǐng)域:
涂料方面:在水性涂料中,PAM 和 HEC 都可以作為增稠劑使用。PAM 能夠利用其分子鏈與涂料中的顏料和填料相互作用,提高涂料的懸浮穩(wěn)定性;HEC 則主要通過(guò)增加溶液的黏度來(lái)改善涂料的流變性能,防止涂料在垂直表面上流淌。兩者結(jié)合使用可以使涂料具有更好的施工性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
水泥砂漿方面:在水泥砂漿中添加 PAM 可以增強(qiáng)水泥顆粒之間的黏結(jié)性,減少水泥漿的泌水現(xiàn)象;HEC 可以提高水泥砂漿的保水性,使水泥在固化過(guò)程中有足夠的水分,從而提高水泥砂漿的強(qiáng)度和耐久性。