Известно, что промышленные образцы флокулянтов полидисперсны и представляют собой смесь полимергомологов с различными степенью полимеризации, молекулярной массой и длиной молекулярной цепочки. Основным свойством полиэлектролитов, определяющим структуру их макромолекул во всех растворах является вязкость.
По величине кинематической вязкости, с использованием известного стандартного алгоритма, находили характеристическую вязкость [η], с помощью которой по уравнению Марка-Хаувинка определяли средневязкостную ММ полимера, близкую к среднемассовой. Результаты расчетов ММ для исходных и модифицированных флокулянтов приведены в таблице.
Молекулярные массы исходных и модифицированных анионных флокулянтов
|
Модификатор |
Флокулянт |
[η] |
Молекулярная масса, млн а.е.м. |
|
без модификатора |
М 345 |
43,3 |
12,6 |
|
ПГ |
47,5 |
13,4 |
|
|
МВИ |
55,4 |
15, 1 |
|
|
без модификатора |
М 525 |
33,2 |
10,2 |
|
ПГ |
38,4 |
11,5 |
|
|
МВИ |
44,2 |
11,0 |
|
|
без модификатора |
М 919 |
59,5 |
19,6 |
|
ПГ |
63,9 |
20,7 |
|
|
МВИ |
71,1 |
21,3 |
В результате сшивки различными модификаторами молекулярная масса исходных полимеров возрастает в 1,4-2,4 раза. Согласно литературным данным такое нарастание вязкости, и соответственно ММ, обусловлено как превращением глобулярной формы макромолекул в фибриллярную, так и за счёт увеличение объема макромолекул при взаимодействии полимерных цепей и модификаторов, приводящем к их сшивке. Наибольший эффект наблюдается в случае применения в качестве модификатора ПГ, что можно объяснить на основании теории химического строения, согласно которой между функциональными группами ПАА и модификатора возможно возникновение водородных связей с различной энергетической характеристикой. В итоге образуются прочные блочные сетчатые надмолекулярные структуры ПАА – модификатор с повышенной ММ. В случае использования МВИ возможно образование тех же структур за счет водородных связей.