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Csp/聚电解质简述——高分子材料与工程13-2韩世达在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为聚电解质，这类高分子当溶于介电常数很大的溶剂中时，会发生电离，生成高分子离子和许多低分子离子。低分子离子称为抗衡离子。聚电解质按离子型可分为聚阳离子、聚阴离子以及两性高分子电解质。聚阳离子型：聚乙烯亚胺盐酸盐、聚乙烯吡啶、聚乙烯胺等。聚阴离子型：聚丙烯酸钠、聚苯乙烯硫酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸等。两性高分子电解质：蛋白质、核苷酸、羧酸-吡啶共聚体等。聚电解质分别具有电解质和高分子的一些性质。聚电解质溶液类似电解质溶液，可以导电，类似高分子溶液，有很大的粘度。其性质与所用溶剂关系很大。若采用非离子化溶剂，则其溶液性质与普通高分子相似。但在离子化溶剂中，能够表现出不同于普通高分子溶液和低分子电解质的特殊行为。（1）絮凝性聚电解质是有效的高分子絮凝剂，能破坏胶体粒子在水中的稳定性，促使其碰撞，聚集成大粒子，从而加速沉降。可归结于两个作用，带电部位起中和电荷，吸附细小胶粒的作用；高分子长链把许多细小颗粒吸附后，缠结在一起的架桥作用。（2）电离性电离性是指聚电解质能在水溶液中电离成高分子离子和多个低分子离子，聚电解质的一些重要特性如链伸展度、粘度、渗透压、溶解度等都与其电离程度密切相关。a.聚电解质离解度对高分子链伸展度的影响聚电解质离解度对高分子链的构型有显著的影响。一般来说，随着离解度的增大，离解基团间的静电斥力加大，高分子链的构型会由卷曲态逐渐向伸展态过度，这种构型的变化可以通过其PKapp~a曲线或水力学半径来预测。b.聚电解质溶液的粘度聚电解质溶液的粘度行为不同于一般的非电解质高分子溶液的粘度行为而显示特有的浓度依赖性。聚电解质溶液的比浓粘度不与浓度成线性关系。浓度低于1%时，浓度降低时粘度迅速上升。加入一定量的外加盐之后，随溶液的稀释，下降。外加盐浓度足够大之后以至能抑制聚电解质电离作用，Csp/ip呈直线。c.聚电解质溶液的渗透压当溶液稀释时，高分子之间出现了纯溶剂区，迁移性反离子从高分子区扩散至溶剂区，此时溶液的渗透压可表示为，高分子本身的渗透压与因离子分配不均匀所引起的渗透压之和，即为。d.聚电解质的溶解度强电解质一般只溶于水，少数可溶于低级醇中。弱电解质则不同，如聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸尚可以溶解在极性有机溶剂如二氧六环、二甲基甲酰胺中。但当用强碱与之中和变为强电解质聚离子之后，便不再溶于上述极性有机溶剂之中。加入低分子电解质于强电解质的水溶液中，常常会降低聚电解质的溶解度。当盐浓度达到临界浓度时，聚电解质离子便从溶液中沉析出来。（3）分散性聚电解质的分子中都含有亲水和疏水基团，因此很多水溶性聚合物具有表面活性，可以降低表面张力，有助于水对固体的浸润。（4）增稠性增稠性是指聚电解质有使其他的水溶液和水分散体系粘度增大的作用。1.聚电解质通过自身的粘度增加水相的粘度2.聚电解质与水中的分散相或其他高分子化合物发生作用（5）减阻性通过往流体中添加化学品以减少流体流过固体表面的湍流摩擦阻力的作用称为减阻作用。聚电解质的减阻作用取决于聚合物分子结构及大分子在溶液中的形态。（6）晶格歪曲性由于聚电解质中的羧基官能团具有对金属离子的螯合能力，干扰或破坏了无机垢晶体按正常排列生长，从而使晶格发生畸变或者说被扭曲。（7）成膜性和粘结性综上所述，聚电解质可用作食品、化妆品、药物和涂料的增稠剂，分散剂，絮凝剂，乳化剂，悬浮稳定剂，胶粘剂，皮革和纺织品的整理剂，土壤改良剂，油井钻探用泥浆稳定剂，纸张增强剂，织物抗静电剂。聚电解质还与生物体密切相关，对生理运作有着重要影响。