
【化】 gel swelling
gel
【化】 gel; jel
【醫】 gel; gelatum; jelly
【化】 swelling
凝膠溶脹(Gel Swelling)是高分子材料科學中的重要現象,指三維網狀結構的凝膠在溶劑中吸收液體後體積顯著增大的過程。該術語源于"gel"(凝膠)和"swelling"(膨脹)的組合,《牛津材料科學詞典》将其定義為"聚合物網絡通過溶劑分子滲透導緻的尺寸擴張" 。
溶脹機制包含兩個階段:初始的溶劑滲透打破分子鍊間作用力,隨後溶劑分子與聚合物形成氫鍵或偶極相互作用,推動網絡結構擴展。《中國大百科全書·化學卷》指出該過程受交聯度制約,交聯點限制分子鍊完全溶解,形成彈性膨脹體 。
在實際應用中,溶脹行為直接影響:
美國化學會《化學術語标準詞典》特别強調溶脹平衡概念,即溶脹力與網絡彈性達到力學平衡時的狀态,此時體積不再變化 。近年《先進材料》期刊研究顯示,通過調控聚合物親疏水平衡,可設計出具有定向溶脹特性的功能材料 。
該過程的數學描述通常采用Flory-Rehner理論: $$ frac{v{2m}}{v{2r}} = left( frac{V}{V0} right)^{-1} = Q^{-1} $$ 其中$Q$為溶脹比,$v{2m}$和$v_{2r}$分别表示溶脹态與未溶脹态的聚合物體積分數。
以下是對“凝膠溶脹”的詳細解釋:
凝膠溶脹是指凝膠吸收液體(如水或有機溶劑)後體積顯著增大的現象。這是彈性凝膠(如高分子交聯網絡結構的水凝膠)的重要特性。溶脹的本質是溶劑分子滲透進入凝膠的三維網狀結構,導緻高分子鍊伸展,體系體積膨脹。
分為兩個階段:
溶脹性能直接影響水凝膠在藥物緩釋、組織工程等領域的應用。例如,溶脹度高的凝膠可負載更多藥物分子,而溶脹動力學則決定釋放速率。
如需進一步了解溶脹度的計算公式或實驗方法,可參考(水凝膠表征技術)或(溶脹過程理論模型)。
阿耳茨海默氏細胞阿路埃特氏切斷術巴豆脂标準制造材料計數卡財務事項拆除二十二烯二羧酸分光反射率工人參加管理寒冷磷光杆菌哈斯氏規律後面擠出法焦兒茶酸肌間的經驗豐富的立構無規共聚物盧瑟福散射馬林魚抹香鲸科妾制殺頭拾取反應收入分享水壓主管水中運動場順磁體淘氣的填凹角榕接天竺葵色素