溶胀剂

加入溶液中使高分子聚合物在溶剂发生体积膨胀现象的药品

加入溶液中使高分子聚合物在溶剂发生体积膨胀现象的药品即为溶胀剂。

简介

溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象。溶胀剂加入溶液使溶液中的高分子聚合物发生溶胀作用。

以纤维素为例：纤维素可以通过各种有机和无机的试剂使其溶胀，随溶剂可及区域的不同，有晶间胀与晶内溶胀之别。晶间溶胀仅达非晶区，常见的如水溶胀，此外，还有人研究了三十多种溶胀剂，晶内溶胀可达晶区，可引起纤维素的晶态变化，最常见的这类溶胀剂为碱金属氢氧化物、胺类和氨。

纤维素溶胀可以破坏纤维素的氢键，增醋、醚化反应，如果天然纤维如棉和麻经溶胀处理，可以改变其聚集态结构、形态结构及改善其性能。至今，应用氢氧化钠、胺类及液氨和各种有机物溶胀纤维仍不断吸引人们的注意，以溶剂和氢氧化钠双重处理芋麻纤维已收到改性的良好效果，如提高伸长，降低脆性，增加染色性。

相关应用

溶胀剂对黏胶纤维催化脱水的影响

黏胶基碳纤维由于其密度低、纯度高、耐烧蚀等优点，在军事航天领域有其独特的应用优势。在制备黏胶基碳纤维的过程中，催化处理是一个不可缺少的步骤。催化剂的加入可以显著提高碳纤维的碳收率、降低热处理温度、缩短热处理时间，但是由于纤维素固有的化学结构，导致黏胶纤维的结构很致密，催化剂很难进入到纤维结构的内部。

因此，在催化处理之前可以先对纤维进行溶胀处理，使纤维结构变得疏松，这样催化剂分子就更易进入到纤维的内部结构，起到更好的催化效果。对于纤维素的溶胀，工业上常用的溶胀剂为10%~20%的NaOH水溶液，但是对于黏胶基碳纤维，高温环境下，Na+会发生电离，使其周围的电子和离子浓度增加，使碳纤维的氧化稳定性急剧降低，很难在高温下长时间使用。此外，电子和离子浓度的增加还会干扰微波通讯。因此在制备黏胶基碳纤维的过程中，不能用NaOH水溶液溶胀纤维素。胺类较NaOH水溶液对纤维素的溶胀作用要差一些，但是胺类中不含有碱金属离子，且高温下可以挥发去除，不会残留在碳纤维中，很适合应用于黏胶基碳纤维的制备。

溶胀剂U预处理对真丝织物性能及丝纤维结构的影响

对真丝织物进行接枝增重后可以显著提高织物的光泽、手感、悬垂性和染色性等，并且适当提高接枝增重率可使织物的抗皱性能更好。但是，真丝织物采用常规工艺接枝增重后白度、强力、吸湿性等物理性能也会受到一定程度损伤。

为了提高真丝织物的接枝增重率并改善织物的物理性能，可以采用溶胀剂对真丝织物进行预处理。用溶胀剂预处理接枝增重改性前的真丝织物，是利用其溶胀性使真丝纤维分离和膨化。溶胀剂U是乙二胺四乙酸二钠/尿素/水的混合物，其溶胀体系中含有的水化能力强的碱金属钠结合水分子进入纤维内部，可起到较强的溶胀作用。然而,如果溶胀剂较多地进入纤维非结晶区，对纤维的物理性能，如强力、抗弯刚性等会产生一定的影响。蚕丝纤维的非晶区的溶胀程度大，可获得较多的接枝高聚物，使微晶遭到更严重的破坏。

有研究者采用不同浓度溶胀剂U对真丝织物进行预处理后，分析对丝纤维直径和织物的白度、强力、折皱回复角等性能指标的影响，筛选溶胀剂U的最佳使用浓度；以甲基丙烯酰胺（MAA）为单体，过硫酸钾（KPS）为引发剂对用溶胀剂U预处理后的真丝织物接枝增重，分析常规工艺接枝增重和预处理后接枝增重的织物性能与丝纤维结构的变化。

本研究结果显示，利用溶胀剂U对真丝织物进行预处理，可以提高织物的接枝增重率和有效改善织物的强力和抗皱性能。

使用溶胀剂对制备单分散高交联聚苯乙烯微球的影响

单分散大粒径交联聚合物微球具有比表面积大、吸附性强、凝集作用大、对酸碱具有良好的稳定性及易进行功能基转化等特点，在标准计量、情报信息、医学免疫、生物化学以及色谱柱填料中有着广泛的应用前景；其合成和应用已经成为人们研究的热门课题之一。制备具有大粒径和良好单分散性的聚合物微球的反应条件苛刻且制备工艺复杂。分散聚合可以制备微米级交联聚合物微球，一般分散聚合法难以得到稳定的高交联度聚合物微球。有学者采用改进的二步溶胀法，制备了交联度为23%的聚合物微球，体系中不引入丙酮，缩短了溶胀时间且能保持聚合物微球具有良好的单分散性。

以DBP为溶胀剂，考察了溶胀剂质量分数对聚合物微球粒径和单分散性的影响，随着溶胀剂质量分数的增加，聚合物微球的平均粒径增大，分散系数增大，分布变宽。体系中溶胀剂含量的增加有利于其向种球内部扩散，使种球可以吸收较多的单体，所得聚合物微球平均粒径也相应增大。当溶胀剂质量分数大于32%时，超出了种球的吸附限度，体系中容易形成大量的DBP小液滴，在溶胀聚合过程中与种球竞争吸收单体，导致产物平均粒径不均匀。

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