膨潤

由於高分子的相對分子質量大且具有多分散性，分子形狀有線形、支化和交聯的不同類型，聚集態結構有結晶態和非結晶等類型，因此，高分子的溶解現象比小分子化合物複雜得多。

高分子的溶解是一個相對緩慢的過程，可分為膨潤和溶解兩個階段，膨潤是指溶劑分子擴散進入高分子內部，使其體積膨脹的現象。膨潤是高分子材料特有的現象，其原因在於溶劑分子與高分子尺寸相差懸殊，分子運動速度相差很大，溶劑分子擴散速度較快，而高分子向溶劑中的擴散緩慢。因此，高分子溶解時首先是溶劑分子滲透進入高分子材料內部，使其體積增大，即膨潤。隨着溶劑分子的不斷滲入，膨潤的高分子材料體積不斷增大，大分子鏈段運動增強，再通過鏈段的協調運動而達到整個大分子鏈的運動，大分子逐漸進入溶液中，形成熱力學穩定的均相體系，即溶解階段。

膨潤有兩種：

①無限膨潤：線形聚合物溶於良好的溶劑中，能無限制吸收溶劑，直到溶解成均相溶液為止。所以溶解也可看成是聚合物無限膨潤的結果。

例：天然橡膠在汽油中；PS在苯中。

②有限膨潤：對於交聯聚合物以及在不良溶劑中的線形聚合物來講，膨潤只能進行到一定程度為止，以後無論與溶劑接觸多久，吸入溶劑的量不再增加，而達到平衡，體系始終保持兩相狀態。用膨潤度Q（即膨潤的倍數）表徵這種狀態，用平衡膨潤法測定之。

聚合物溶解時必須先經過吸收溶劑從而使聚合物膨脹的過程。聚合物溶解時先膨潤的原因是：

1、聚合物蜷曲的形狀能提供溶劑分子擴散進去的空間；

2、溶劑分子較小，擴散速度較快，在聚合物擴散至溶劑中引起它溶解之前，溶劑分子已擴散到聚合物分子間引起它的膨潤。

由於高分子的長鏈分子量大， 所以當把高聚物浸入溶劑中時，高聚物不是馬上溶解，其溶解過程一般分為兩個階段： 首先是分子量小、擴散速率快的溶劑分子向高聚物中滲透， 使高聚物體積膨脹， 即膨潤。然後才是高聚物分子向溶劑中擴散，溶解。這就是説，在高聚物的溶解過程中，要先經過膨潤階段，然後才能溶解。 ^[1]