
【化】 latex gelation; latex gelling
胶乳胶凝(英文:Latex Gelation)是胶体化学与高分子材料领域的专业术语,指胶乳(latex)从液态溶胶状态转变为半固态凝胶状态的过程。该过程涉及胶乳粒子聚集、脱水收缩及聚合物链交联,形成三维网络结构。以下是详细解释:
粒子聚集
胶乳中的橡胶粒子(如天然橡胶中的聚异戊二烯)因pH值变化、电解质添加(如酸类凝固剂)或温度升高而失去稳定性,表面电荷被中和,导致粒子相互聚集。
脱水收缩(Syneresis)
凝胶化过程中,胶乳体系排出水分,聚合物浓度升高,加速网络结构形成。例如天然橡胶胶乳加入甲酸后,水分析出,固态橡胶逐渐析出。
交联反应
在合成胶乳(如丁苯胶乳)中,可通过加入硫化剂引发聚合物链交联,形成共价键网络,提升凝胶强度。
中文术语 | 英文术语 | 定义 |
---|---|---|
胶乳 | Latex | 聚合物微粒在水中的稳定分散体系(天然或合成来源) |
胶凝 | Gelation/Coagulation | 胶乳从液态向凝胶态转变的过程(注:Coagulation更强调完全凝固) |
凝胶 | Gel | 具有三维网络结构的半固体体系 |
凝固剂 | Coagulant | 引发胶凝的化学添加剂(如甲酸、氯化钙) |
定义胶凝为“胶乳粒子聚集形成连续网络的过程”,强调其在橡胶加工中的关键作用。
第4章详述胶体稳定性与聚沉机制,解释电解质如何破坏胶乳双电层结构引发胶凝。
指出天然胶乳胶凝需控制pH值(4-5)及温度(30-60℃)以优化凝胶强度(来源:IRSG, Latex Processing Manual)。
该过程在工业中需精确调控,过度胶凝导致产品脆化,不足则影响成型效率。
胶乳胶凝是胶乳(橡胶微粒的水分散体)从液态转化为凝胶状态的过程,这一过程涉及稳定性变化和物理化学作用。以下从定义、机理、方法及与凝固的对比进行分述:
胶乳的定义与特性
胶乳是天然或合成橡胶微粒在水中的稳定分散体系,微粒表面因吸附蛋白质、皂类等带负电荷,形成水合保护层。其稳定性依赖于pH值、电解质浓度及表面活性物质含量。
胶凝的机理
通过添加电解质(如金属盐)或热敏剂,中和胶粒表面电荷,破坏保护层,使微粒逐渐聚集形成三维网状凝胶结构。此过程体积不收缩,凝胶保持原胶乳体积。例如,缓凝固剂通过缓慢释放阳离子实现可控胶凝。
胶凝方法分类
胶凝与凝固的区别
| 特征| 胶凝| 凝固|
|-------------|---------------------|---------------------|
| 体积变化| 无收缩| 体积缩小|
| 结构特性| 网状凝胶,弹性半固体 | 致密凝块,硬度较高|
| 可逆性| 部分可逆(如溶解)| 不可逆|
| 应用场景| 海绵、薄膜制品| 固体橡胶加工|
该技术广泛应用于乳胶床垫、医用手套等制品生产,通过控制胶凝速度可获得不同孔隙率和弹性的材料。如需进一步了解凝固剂配比或工业流程,可查阅橡胶工艺专业文献。
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