亲水性高分子对冰重结晶的抑制作用研究

薛涵; 贺志远; 吴书旺; 吕健勇; 王健君

doi:10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.014

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亲水性高分子对冰重结晶的抑制作用研究

庆祝中国科学院化学研究所建所60周年专辑 | 更新时间：2022-09-12

- 亲水性高分子对冰重结晶的抑制作用研究
- Ice Recrystallisation Inhibition by Hydrophilic Polymers
- 高分子通报 2016年29卷第9期页码：156-161
- 作者机构：
  
  中国科学院化学研究所，北京 100190
- 作者简介：
  
  薛涵(1993-)，男，硕士，主要从事防覆冰材料的研究，E-mail：15620629105@163.com；
  *贺志远，博士，助理研究员，主要研究方向为高聚物在防冰中的应用.E-mail：hezy@iccas.ac.cn；
  王健君，博士，研究员，主要从事防覆冰界面材料的研究，E-mail：wangj220@iccas.ac.cn.
- 基金信息：
  
  国家 973 计划(2012CB933801;2013CB933004);国家自然科学基金(51436004;21421061;2150030233)
- DOI：10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.014
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2016-09-20，
  
  收稿日期：2016-05-19，
  
  修回日期：2016-06-28，
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薛涵, 贺志远, 吴书旺, 吕健勇, 王健君. 亲水性高分子对冰重结晶的抑制作用研究[J]. 高分子通报, 2016,29(9):156-161.

Han XUE, Zhi-yuan HE, Shu-wang WU, Jian-yong LÜ, Jian-jun WANG. Ice Recrystallisation Inhibition by Hydrophilic Polymers[J]. Polymer Bulletin, 2016,29(9):156-161.
薛涵, 贺志远, 吴书旺, 吕健勇, 王健君. 亲水性高分子对冰重结晶的抑制作用研究[J]. 高分子通报, 2016,29(9):156-161. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.014.

Han XUE, Zhi-yuan HE, Shu-wang WU, Jian-yong LÜ, Jian-jun WANG. Ice Recrystallisation Inhibition by Hydrophilic Polymers[J]. Polymer Bulletin, 2016,29(9):156-161. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2016.09.014.

摘要

研究了聚丙烯酸、聚丙烯胺、聚乙烯醇三种亲水性高分子对冰重结晶过程的影响。结果表明，随着溶液浓度的增加，三种高分子对冰重结晶的抑制作用均逐渐增强。不同侧链基团会影响高分子对冰重结晶过程的调控效果，聚丙烯胺和聚丙烯酸没有明显抑制冰重结晶的效果，而聚乙烯醇具有很强的抑制冰重结晶的能力。对不同醇解度的聚乙烯醇研究发现，聚乙烯醇抑制冰重结晶的效果会随着醇解度的提高而不断增强。通过研究水分子的质子自旋-自旋弛豫时间(T

）发现：高羟基含量的聚乙烯醇可以更加有效地限制水的扩散运动，从而抑制冰重结晶。

Abstract

The effect of poly(acrylic acid) (PAA)

poly (allylamine) (PEI) and poly (vinyl alcohol) (PVA) on the ice recrystallization (IR) were studied. The results showed that the IR inhibition activity gradually increased with the increase of polymer solution concentration. Compared with the weak IR inhibition activity of PAA and PEI

PVA was a very effective inhibitor of IR. PVA with higher alcoholysis degree could inhibit IR much more effectively. The water mobility was detected by

H-NMR

namely

water proton spin-spin relaxation times (T

). As the proportion of hydroxyl groups increased

the IR inhibition activity of PVA increased due to the reduced mobility of water molecules.

关键词

亲水性高分子冰重结晶抑制水分子动力学

Keywords

Hydrophilic polymersIce recrystallisation inhibitionWater molecular dynamics

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