不同细度紫茎泽兰水凝胶的溶胀动力学研究

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1、不同细度紫茎泽兰水凝胶的溶胀动力学研究刘其星，高欣*，陈克利，张恒（昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500）【摘要】以不同细度粉末状紫茎泽兰为原料，对比研究在相同的接枝共聚改性条件下所得不同水凝胶的溶胀行为。结果表明：Ⅰ-1~Ⅰ-10凝胶的n值均在0.50~1.0范围内，随原料颗粒细度的减小，n值呈下降趋势；且同种凝胶在蒸馏水中的扩散特性指数均大于在生理盐水中的n值，说明在0.020~0.450mm原料细度内都可用non-Fickian扩散描述，初始原料颗粒细度的变化和溶胀液体介质性质会影响水凝胶产物的溶胀过程。同时，

2、通过Beren-Hopfenberg微分方程描述凝胶吸液值大于60%的溶胀行为，并计算得到相应凝胶扩散常数。不同EA-co-PAA/PAM水凝胶的溶胀行为均满足Schott二级动力学方程，根据平衡吸液量，可得在0.054~0.075mm原料细度范围内紫茎泽兰水凝胶表现出较优的吸液能力。【关键词】紫茎泽兰；颗粒细度；水凝胶；溶胀动力学中图分类号：TQ321文献标识码：ASwellingKineticsStudyofHydrogelspreparedbythedifferentfinessesofEupatoriumAdenoph

3、orumLIUQi-xing，GAOXin，ZHANGHeng，CHENKe-li(KunmingUniversityofScienceandTechnology,FacultyofChemicalEngineering,Kunming650500,China)【Abstract】InthisstudythedifferentfinessesofthepulverizedEupatoriumAdenophorum(EA)wasevaluatedaspotentialrawmaterialsforthelow-costbutsu

4、perabsorbenthydrogelswhosetheswellingbehaviorswerecomparedandstudiedatthesamegraft-copolymerizationcondition.TheresultsareshownthattheswellingratesandswellingratiosofEAhydrogelsincreasedwithdecreasingthegranulesizeofpulverizedEAandtheswellingexponents‘n’,beinginther

5、angeof0.50~1.00,havebeenfoundtoindicatenon-Fickianmechanismatthefinessesrangeof0.020~0.450mm,andtheresultofgreater‘n’valuesindeionizedwaterthanin0.9%NaClisindicativeoftheprobabilitythatthemediumpropertyinfluencesongels’uptakemechanism.Moreover,toobtainbettermodelfor

6、above60%wateruptake,theBeren-Hopfenbergdifferentialmodelwasapplied,whichalsoenabledtocalculatetherelaxationconstants.Additionally,thegelsdemonstratedsecond-orderkineticsasconfirmedfromthelinearnatureoftheplotsobtainedby基金项目：国家自然科学基金（21276119）；国家大学生创新性实验计划项目（09106742

7、7）；云南省教育厅的科学研究基金项目（2012Y537）；昆明理工大学测试基金（20130490）作者简介：刘其星（1989-），本科，研究方向：天然高分子改性材料。通讯作者：高欣（1982-），女，讲师，研究方向：天然高分子改性材。E-mail:1062559315@qq.comfittingtheexperimentaldatatoSchottequation,thussuggestingthatEAhydrogelsexhibitcomparativelysuperiorswellingcapabilityattheco

8、nditionof0.020~0.450mm.【Keywords】Eupatoriumadenophorum;granularfineness;hydrogel;swellingkinetics基金项目：国家自然科学基金（21276119）；国家大学生创新性实验计划项目（09