Аннотация:Изучена кинетика сжатия и последующего набухания зерен сшитых полиэлектролитов в результате последовательного повышения и последующего понижения температуры. Обнаружено, что в некоторых случаях вторая стадия происходит не только значительно медленнее первой, но при этом исходный объем не восстанавливается и устанавливается новая стационарная степень набухания. Наблюдается своеобразный температурный гистерезис набухания.
Установлено, что скорости сжатия сополимера метакриловой кислоты с 2.5 вес. % дивинилбензола (ДВБ) в Ca-форме (после повышения температуры) и набухания (после ее понижения) достаточно высокие, так что исходный объем зерна успевает быстро восстановиться после нагревания и последующего охлаждения. Аналогичная картина наблюдается и для Mg-формы в разбавленном растворе MgCl2, однако при концентрации раствора выше 2 г-экв/л скорость набухания при охлаждении значительно снижается. Для Ni-формы даже при низких концентрациях внешнего раствора набухание протекает значительно медленнее, чем сжатие. Еще сложнее картина для сополимера акриловой кислоты с 3 вес. % диметакрилаттриэтиленгликоля в Са-форме. Сжатие зерна после нагревания протекает очень быстро, однако после охлаждения зерна равновесие сорбции дополнительного количества воды не достигается даже спустя 2 месяца: за это время гранула увеличивается в объеме всего на ~6 %.
При изучении этого явления обнаружено, что разные стационарные степени набухания устанавливаются также при помещении в водный раствор соли двухвалентного металла сухой и набухшей гранул полимера в Na-форме.
Природа этого явления изучена с применением методов дилатометрии, EXAFS-спектроскопии, квантово-химического моделирования.