高分子聚合物对氧化铝悬液的稳定性影响

高分子材料概论-

在氧化铝表面上，聚合物官能团的类型在薄

膜结构形成上的作用■■■■悬浮液稳定性学院：材料学院专业：材料工程姓名：刘佳林学号：143120311Vt-［亠r£zt文早信息：2012.6.13收录摘要我们对聚合物功能组和溶液pH值影响胶体水氧化铝悬浮液的稳定进行了研究。我们用两种非离子聚合物:聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)和两种离子聚合物:聚丙烯酸(PAA),聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)进行了相关实验，并依据以下方法进行的实验：比浊法(稳定测量)，分光光度法(测量聚合物吸附)，粘度测量法(聚合物吸附层厚度)，电位滴定法(固体表面电荷密度)和微电泳法(电动电势)。对于氧化铝悬浮液而言，在pH值为9时的阴离子聚丙烯酸是最有效的稳定剂和在pH值为3时为絮凝剂。与其它已经经过检验的聚合物的官能团相比，在表面活性上，它的羧基团拥有最大的亲和力(指吸附性)。而聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)聚乙烯醇(PVA)中的羟基和聚醋酸乙烯酯中的醋酸，却对氧化铝表面显示更低亲和力(可以忽略的吸附性)和最低限度地影响氧化铝系统的稳定性。聚合物薄膜的结构；聚合物官能团；架桥絮凝；空间稳定作用；高分子构象;氧化铝1.介绍水溶性聚合物在稳定絮凝过程中使用的巨大可行性促使在聚合物关于固态/液态界面吸附机理的研究的进行［1-6］。在生产高质量的陶瓷、化妆品、油漆和塑料测定分散系统的稳定性条件是非常重要的。相比之下，在要求快速分离的分散粒子的过程中，胶体系统的不稳定是可取的，即在纸浆行业,利用工业废物在水中悬浮体的形式进行的水净化和矿物浮选。这些属性的聚合物被用于许多其他领域如食品、制药、汽车和电子行业［7-15］。聚合物链可以修改胶体粒子的表面性质导致其稳定（立体稳定）或不稳定（架桥絮凝,电荷中和）。高度分散系统的稳定性不仅取决于聚合物的吸附量，还主要取决于吸附在固体表面的构象和没有吸附的散装（损耗交互的）大分子。在许多聚合物链构象的影响因素中，最重要的是聚合物的官能团的类型。出于这个原因，本研究的目的是比较离子聚合物（聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇）和非离子聚合物（聚乙二醇，聚氧化乙烯）在氧化铝悬浮液中吸附过程的稳定性。由于它们没有毒性，这些聚合物被使用在许多日常的必备品，包括化妆品和药品。另外，在水净化过程，它们有共同的应用，就是作为有效的絮凝剂。在本次研究中，所选取的聚合物在氧化铝悬浮液中存在的稳定性结果被收集和比较。基于吸附的结果，并经过粘度和电动测量，我们得出系统稳定（或不稳定）的机制取决于聚合物官能团的类型。2.实验「-AL2O3在实验中被用作吸附剂。由BET方法（表面面积加速仪器）可得,AL2O3的比表面积为155m2/g，粒子的平均尺寸为469nm（通过电泳测量，3000-莫尔文仪器）。该固体用双蒸馏水以除去以无机离子的形式存在的杂质。洗涤过程中以小于2卩s/cm以达到上清液的电导率。下面大分子化合物被用作吸附物：非离子聚合物：聚乙二醇-（PEG），聚环氧乙烯-（PEO）。离子聚合物（阴离子）：聚丙烯酸-（PAA），聚丙烯酰胺（PAM），聚乙烯醇（PVA）。对它们的详细特征列于表1。Table1Characteristicsofmaaromolecukrcompounds.Polymer匚inicalhimulaWeightaveragemolecularweightThepercentageofdifferentlypesoffuncrionalgroupsinthemacromolecule(%)PEGHO-CH2-[CH2-0-CH2)rt-2000100PEOch2-oh218.000-□H:100PAA-[CH3-OOHDrt-2000-COOH：100240.000-COOH：100PAM-[CH2-匸HKonh2]-1500-NH2:907CHfCOOHJlrt--COOH:10.000-conh2：呂宝&-COOH：144PVA-[CH3-匚22.000-OH：97.5CHfOGX：-OCTOh：2538.000-OH:97.5-OCTOh：25EG和PEO都是环氧乙烷的聚合物，但在术语中PEG指聚合物分子以重量小于20000克/摩尔存在，而PEO分子量是大于20000克/摩尔的。它们都是非离子聚合物，它们的大分子官能团没有离解能力，在分子链的两端有环氧官能团（-O-）和羟基官能团。每一段的聚丙烯酸（PAA）包含一个羧基组，这些群体在pH值增加时进行分离。PAA的PK值为4.5[16],这意味着在pH值4.5时，有一半羧基组存在电离的形式（解离度（adis）0.5）。在PH为3,解离度为0.03，同时，在PH为6时，解离度为0.97,，当PH为9时，解离度为0.99。聚丙烯酰胺（PAM）的大分子含有两种类型的官能团，即酰胺基和羧基的，而生产该化合物的过程中，羧基团是由多个酰胺基团水解得到的。在研究中所用聚合物水解的程度是：PAM1500-9.3%和PAM10,000-14.4%。这些水解度与羧基团一致，可电离，这与酰胺基不同。它们在PH值上升的时候发生了解离，和上述的PAA类似。聚乙烯醇（PVA）经常被当做非离子聚合物。但这并不准确，因为在实际中，该化合物不能100%水解。与羟基团（-OH）相比，PVA大分子含有少量乙酸酯基团（-O-OCH3）。这些基团保留在聚合物链中，不完全水解成羟基集团。在本次研究中的PVA的水解度为97.5%，也就是有2.5%的乙酸酯集团没有转变为羟基集团。乙酸酯集团随着PH的增加发生了电离，使PVA带了负电荷。这种电离机制比较复杂，反应方式如下：

所有测量均在pH范围3-10,温度为25°C下进行。以浓度为1X10-2mol/dm3的NaCl为支持电解质。在有或没有聚合物的条件下进行的氧化铝稳定性测试，使用了浊度仪和冷却器。这些装置和计算机相连，可以储存链接和数据处理。这种结果以曲线的方式给出，这种曲线由传输和后向散射响度的时间函数给出。每次稳定性测量是15小时，单个扫描是15分钟一班。由于这种传输和后向散射曲线在文献［18-21］中详细分析了，这份手稿局限于给予稳定系数，而这个系数却是很好地表征胶体体系的属性。稳定性指数（TSI）考虑到所有进程在示例中包括的沉积物和明确的厚度层以及粒子沉降。这一系数与特殊的计算机程序由下面的公式计算where&亠averagebackseaiteringforeachminuteofmeasurement,Xbs-averagegandn-numberofscans.这个TSL数值在0-100浮动，数值越高，贝U此系统越不稳定。在静态下，我们做了聚合物吸附测量，这种测量是在聚合物浓度范围为10-200ppm下完成的，我们用了0.04g的A12O3。聚合物的吸附量是由吸附前溶液的浓度和吸附后的差值得到的。通过分光光度计，我们可以得到此浓度。为此目的，所研究的聚合物与各种试剂产生的反应所造成的云量或颜色不同表现，在此方案中得到了使用。这就是：PAA和PAM与季铵盐［22］，PEG和PEO与单宁酸［23］，PVA与碘和硼酸［24］。聚合物吸附层的厚度是由粘度测定方法来确定［25］。固体颗粒的半径的增加是由于聚合物的吸附，在悬浮液中这种吸附表现为固相体积分数的增加。由爱因斯坦方程可得，这种固相体积分数和悬浮液的相对粘度有关。探究体系的粘度是由旋转流变仪（波林仪器）测定的。吸附和粘度的测量结果，是五个独立测量得到的平均值（测量误差不超过5%）。氧化铝表面电荷密度的缺失与存在是由电位滴定法测定聚合物和使用适当的程序确定的。有聚合物和没有聚合物的悬浮液的Z（zeta）电位是由马尔文仪器测得，使用的是微电泳方法。每个zeta电位测得的结果是三次独立测量的平均值，而且，每个独立的测量值是由五次测量相同的样品得出的，测量误差不超过2%。

3.结果与讨论3・1在含有不同类型官能团聚合物的情况下，氧化铝悬浮液的稳定性以目前聚合物型氧化铝悬浮液的稳定一絮凝特性的影响，确定了所要研究高分子化合物三氧化二铝系统的稳定性系数（TSI）显示在图1一4。卜记.LTSIstabilitycoefficientsforAI2O3suspensionintheabsenceandpresenceofPAACp=100ppm.Hg.2、TSIEtabilitycoefficientsforAI2O3suspensionintheabsen匚已mndpresenceafPAMrCp=100ppm.

Fig.工TSIstabilitycoefficientsForAI2O3suspcnsionintheabsenceandpresenceaTFig.4tTSIstabilitycoefficientsforAIjO3suspensionintheabsenceandpresenceofPVAPCp=100叩皿基于此，我们发现离子聚合物的链条的电离取决于溶液的PH值，并考察了其稳定性条件的影响。通过动态浊度法定量测量三个ph值，即3、6和9±0.1。对这些数据的分析表明，该聚合物的性质显著影响所研究的体系的稳定性。阴离子丙烯酸（图1）的存在，既ph值为3和9时，它对氧化铝悬浮稳定性影响最大。在PH为3时，聚合物严重破坏了氧化铝悬浮液的稳定性，而当PH升到9时，它又能改善悬浮液的稳定性（数据与仅有NaCl为支持电解质的样本作横向比较）。相反，PAM的增加却使溶液的悬浮稳定性得到很小的改变，相对PAA而言,PAM包含了更少数量的羧基（9-14%）。而通过图3,4的TSI数据，我们可以看到，PEG,PEO,PVA对悬浮稳定性的影响更是微乎其微,它们的出现只是使氧化铝悬浮液的稳定性在所有情况的PH下，产生了微小的跌幅。为了解释这种加入聚合物对氧化铝悬浮液的稳定性产生的变化，我们有必要确定聚合物吸附在固体表面的机理。基于这个原因，下一节介绍了聚合物吸附量的分析和其吸附层厚度作为ph值的函数。3.2在不同pH值溶液中，氧化铝表面上各种类型的聚合物吸附层的结构不同官能团的聚合物的吸附数量和溶液PH的关系见表2。分析这些数据可以得到含有羧酸基团（-COOH）的PAA（聚丙烯酸），对氧化铝表面拥有最强的亲和力。在这起实验中其吸附数量是最大的。而稍少点的是PAM（聚丙烯酰胺），它含有9-14%的羧基集团。这表明了羧基集团对氧化铝表面活性有最强的亲和力。而PEG（聚乙二醇），PEO（聚环氧乙烯）在整个研究的PH范围内，表现低的吸附性。因此，羟基（-OH），环氧基（-O-）和乙酸（-O-COCH3）基团对氧化铝表面有低的亲和力。另外，对表2的进行数据分析还可以得出，PAA，PAM，PEG，PEO对氧化铝表面的吸附数量随着PH的增加而减少。然而，后两者（聚乙二醇和聚环氧乙烷）的这种减少比较轻微。这种吸附的表现是非离子聚合物典型的表达，它们的官能团不具备分离的能力。它们的大分子链的两端包括环氧集团和羟基集团。因此，聚合物在固体表面吸附的过程主要通过氢键，该氢键在聚合物官能团（环氧集团和羟基集团）和吸附剂表面集团间形成的。为了解释PAA和PAM官能团的吸附作用对溶液PH值的依属性，这种掌管大分子和吸附剂表面在不同PH值下的变化应该得到分析。就PAA的实验而言，这种随着PH值的增加而下降的吸附程度，是由在链条中羧基的解离度的增加和固体表面电荷的增加。PAA大分子的特点是，其pKa的值为4.5。因此，在PH小于4.5的范围内，PAA的分子链拥有大量的不分散的羧基（此时的解离度为0.03），在PH为4.5的溶液中，负电荷官能团的数量与中性电荷官能团一样多（此时的解离度为0.5），更进一步的提高溶液的PH值会加剧羧基的离解，当PH到达6时，聚合物几乎完成了离解（解离度为0.97）。同样，在PAM（聚丙烯酰胺），其大分子含酰胺集团和羧基集团。随着PH的增加，它的分子链产生了电离。但在其链条中，只有羧基集团能够离解，PAM1500的水解程度是9.3%，而PAM10000的水解程度是14.4%，这与羧基集团在大分子中所占份额相一致。因此，与PAA相比，PAM链条之存在更少的羧基，它分子链的每一节包含一个羧基。参考到氧化铝在PH为8时的特性，即PHpzc[18]，我们可以得出当PH小于8时，带正电的表面官能团-A1（OH）2+占据统治地位，而当PH大于8时，带负电的表面官能团-A1O-占统治地位。这些数据说明当PH小于PHpzc，在带正电荷的氧化物表面和PAA或PAM中游离的羧基集团间产生了静电作用；相应的，在PH大于PHpzc，他们内部是相排斥的。然而，在PH为9时，我们观察到PAA吸附在了氧化铝表面上，但它的大小确是在PH为3时的1/6。因此，氢键成为了聚合物吸附在固体氧化物表面上的主要原因。另外，随着PH的增加，-A1（OH）集团的数量减少了［26,27］，这会限制聚合物链结通过氢键实现与氧化铝表面相连接的可能性。在PH增加的过程中，这种作用也同样会降低PAA的吸附性。PAA在PH为6时的吸附状态介于其在PH为3和9的吸附之间。在氧化铝表面的吸附数量是平均值。因此，在PH为6时的吸附数据是吸附聚合物“中间”构象的结果，和分子链在PH为3和9时的结构组成有关。在这种PH条件下，聚合物经过拉伸，这是因为聚合物中羧基的解离。另一方面，这种由带负电荷的大分子和带正电荷的吸附剂表面产生的吸引力，这种力让实现更大的聚合物链条的拉伸构象变得不可能，就像在PH为9时。在PH为6时，这种中间结构的吸附层成了吸附表面活性位的阻碍，这产生了聚合物吸附的限制。在PH为3的条件下，带正电的固体表面和少量离解的羧基集团间，存在一种静电吸引力，这种力提供了PAA吸附在氧化铝表面上的条件。另外，在PAA大分子中的羧基集团有着很小的解离度（为0.03），这也使它们形成了盘旋的结构，类似线圈。这两个方面导致了吸附剂表面被吸附层紧紧包裹，这就使PAA在PH为3时，拥有最强的吸附结构。正如上面提到的，除去静电的相互作用，氢键在聚合物吸附在金属氧化物的过程中，充当了非常重要的角色-水溶液体系。氢键的键桥可以在所有形式的吸附剂表面集团（-A10H,-AL0H2+和-ALO-）和聚合物的功能团（包括离解的和没离解的）间形成。以前的研究［26,27］表明，在所有类型的表面集团中，中性的-A10H对聚合物在金属氧化物表面的吸附起到主要作用，和其他相比，它具有最多的数量。另外，它在固体表面的浓度随PH的上升而降低。正因如此，在PH为3时，是-AlOH在氧化铝表面浓度最大的时候---这种-A1OH集团也是PAA在PH为3时，在氧化铝表面吸附性非常好的原因之一。这种集团容易与聚合物的羧基集团形成氢键，因此，可以得到大量连接点，使吸附剂和聚合物的链节相连。在观察下形成的氢键是这些PAA的小吸附物在PH为9时在A12O3上得到的最好根据。在此条件下，存在一个强大的静电排斥，这种排斥存在于所有的完全电离的大分子官能团和吸附剂表面的负电荷。如果在聚合物与表面没有生成一个氢键的连接点，这种吸附在此体系将不再进行。强力的排斥导致了相应的已吸附链条的拉伸（形成长循环和尾部结构），这种拉伸发生在垂直于吸附剂表面的方向上。此外，属于相同或者不同的PAA大分子的官能集团间，会产生静电排斥力，这种力也会对吸附的聚合物链条的垂直分布产生巨大推动作用。在氧化铝表面上，聚合物吸附层的厚度由上述聚合物的吸附机理和构象结构所确定，表3中介绍了各自的数据。Table3Thicknessofadsorptionlayer(5)ofdifferentpolymersonthealuininasurfacehCp=]00ppm.SystemWeightaverageA(nm)molecularweightpH=3pH=6pH=9A12O3-PAA200005LI1.9240.0004.25.812A12O3-PAM15001.02.53310h000344.45.8A12D3-PVA22.0003.247833Sh0004.06.210.5A12D3-PEG2000□BL22.1A12O3-PEO21S.000123.04.7这些数据可以表明，聚合物吸附层的特点是，随着PH值的上升而变厚。正如前面说过的，一个增大的溶液PH会减小聚合物与吸附剂间的静电吸引力，这将导致在聚合物链节和吸附剂表面集团间的氢键的减少。而结果就是，这种吸附大分子的构象在其方向上拉伸的更长。这导致了PAA和PAM在氧化铝上吸附层的变厚。值得强调的是PAA2000吸附层的厚度比分子量小的PAM1500的吸附层薄。这主要是因为在PAA大分子中有更多的羧基集团。而在PAM1500分子链中，羧基集团只占9.3%。因此，PAA中有更多数量的官能团被绑在金属氧化物表面，这导致吸附链平坦的构象，所以PAA吸附层与PAM的吸附层相比，有更小的厚度。至于非离子聚合物PEG和PEO,我们观察到了它们在氧化铝表面的吸附层厚度是随PH值的增大而变厚的。正如PAA和PAM，PEG和PEO吸附层厚度的增加也是由于吸附链条结构的变化带来的。若不考虑系统内部的静电作用，聚合物链条的伸长主要是因为金属氧化物表面的-A1OH的减少。结果就是，更少的聚合物链段通过氢键与吸附剂表面连接起来。聚合物吸附层的变化归咎于表面集团的数量和种类，而这些，在观察厚度随PH的增加而增加的过程中的到了证实。我们从表2可以发现，随着PH的增加，PVA在氧化铝上的吸附量是增加的，这与前面描述过得PAA与PAM的吸附量的变化，呈相反关系。PVA的吸附量随PH的增加而增加。PVA的大分子在整个链条上呈现为负电荷（2.5%解离的醋酸集团），这和PAA和PAM是相同的。但吸附的表现形式则完全不同于PAA和PAM。后者同样有带负电荷的集团，但它们的吸附量随溶液PH的增加而减少。PVA在表面吸附量的增加，主要取决于乙酸酯集团在PVA链条上呈现的特殊属性。先前的研究［28］表明，PVA的乙酸酯集团在金属氧化物表面表现一种优先选择的吸附性，这种优先选择的吸附性与羟基集团有关。在高PH的环境中，大多数乙酸酯集团发生电离，由链条上集团间的斥力，使PVA链条变长。这种伸长把更多的乙酸酯集团暴露了出来，这个结果使链条对氧化物表面的吸附得到了支持。在PH值高于氧化铝的PHpzc时，电离的醋酸集团和带负电的表面集团产生了斥力，这导致了PVA大分子有了伸长的结构，所以吸附层厚度得到增加；在低的PH下，则相反，拿PH为3时举例，此时电离的乙酸酯集团非常少，分子链的构象不能加强吸附作用，因为乙酸酯集团很难与氧化物表面集团形成连接。较少的吸附量提供了吸附聚合物链条扁平构象的条件。PVA链吸附构象的变化，可以让我们从表3中理解PVA吸附层厚度随PH增加而增加的过程。3.3在加入或不加入不同类型的聚合物的情况下，氧化铝粒子呈现的稳定（不稳定）机理溶液的PH值是影响在加入聚合物后的氧化铝悬浮液的稳定性的一个重要因素，改变PH值会使聚合物在金属氧化物表面形成的吸附层结构发生改变。这种结构转变是大分子在吸附界面成特殊构象的结果。由图1的TSI数值分析可得，在PH为3和6时，不加入聚合物的氧化铝悬浮液是相对稳定的（TSI~13.7）。知道吸附剂的表面电荷密度和扩散层电荷与PH值的关系，对解释这种属性是非常有帮助的。各数据列与表4。由这些可分析得，在PH为3和6时，我们可以得到相对高的A12O3表面电荷值和电势电位（zeta电位）。在PH为3-6时，表面电荷密度在12.5-7.51》C/cm2间浮动，zeta电位值在37.1-20.8mV间浮动。这些数据充分确保了A12O3悬浮液在支援电解质（NaCl）下的稳定性。在此情况下，系统处于静电稳定状态。在PH为9时，不加入聚合物的氧化铝悬浮液却呈现出另一种状态，与PH为3和6时相比，非常不稳定。根据表4的数据，我们可以注意到在PH为9时,表面电荷密度（5.67》C/cm2）和扩散层电荷（5.0mV）的绝对值要比在PH为3和6时要低。在此条件下，固体颗粒间的斥力会更弱，并且不再确保系统的稳定性。这就是它的凝絮表现。T^ble4Surfa匚已chargedensity(疔Jandzetapotential[CJofaluminaparti匚1已5intheabsenceandpresenceofthepolymeratdifferentsolutionpH,-100ppm.SystempHf(mV)Al203-NaCl312537A67.5120.89-5.67-5.0AI2O3-PAA2000310.0123.1260.03-21379-16.82-40.0AI2O3-PAM1500311.0233J63.857.59-3.4-173Al203-PVA22,00036.7513.363.494.69-3.05-15Al203-PEG2000326263.211059-2.82-75得到的数据表明，在氧化铝悬浮液中加入的聚合物，可以改变前者的稳定性。稳定性变化的幅度明显与溶液的PH有关。关于图1-4的分析表明，对Al203悬浮液稳定系影响最大是PAA，尤其是在PH为3和9时。在PH为3时，因为PAA在氧化铝表面的吸附，是系统的稳定性严重下降（TSI=52.81），同时，当PH为9时，它的稳定性得到了改善（TSI=15.41）。在PH为3时，由于PAA的加入，PAA的链条和氧化铝表面有很强的亲和力，使悬浮液具有较差的稳定性。这种在固体表面的正电荷和少量离解的羧基集团有了相互吸引的静电作用。这种作用正是聚合物在吸附剂表面上形成致密层的原因（图5a）。这种PAA吸附层的结构，把带正电荷的固体粒子进行了中和。这些正电荷之间停止了排斥，并加入到一个更大的结构中，这种结构会让它容易沉于器皿底部。这就是我们观察到的系统不稳定性。与之对立的PH为9的条件下，在加入了PAA后，它很大程度上加强了氧化铝悬浮液的稳定性（TSI=15.41）。在这个条件下，吸附聚合物链条几乎完全解离，这意味着存在一个很强的静电排斥力，这个力存在于与聚合物相连的固体粒子间（使表面电荷值和电势电位与仅有支援电解质参与的系统相比，数值更低，参考表4）。在溶液中，缠绕聚合物的氧化铝粒子间存在斥力，这种斥力受到没有吸附的离散聚合物链条的加强（使PAA在PH为9的条件下，吸附最差）。因此，氧化铝粒子在加入了PAA后，之间有了斥力，这种斥力不仅归咎于空间位阻，还来自于沿着聚合物链所积累的负电荷（图5c）。在PH为6时，PAA对系统的稳定性影响最小。在TSI数值上，仅有一点点下降，这说明了，加入了PAA的悬液比不加入PAA的悬液，稍微稳定了一点点。在这个PH条件下，PAA的吸附层处于PH为3和9的中间态。大多数聚合物官能团呈现为电离的形式，只有一小部分被束缚于带正电的金属氧化物表面（图5b）。其他-C00-结构集团在聚合物链中呈现循环和尾部结构，使悬浮液中的粒子之间产生斥力。在这个条件下，我们得到了静电稳定性，这和PH为9时的状态几乎相似。

Fig.5.Schematicrepresentationofstabilizationfdestabilization)mechanismofaluminasuspensioninthepresen匚己ofPAAat:(ajpH3;(b)pH6and[c)pH9.在加入PAM的悬液中，我们由其TSI值（图2）分析出PAM对悬液稳定性产生的影响，主要发生PH为6和9时。也就是说，在PH为3时，PAM悬液的稳定性只发生了微小的变化，对稳定性有所降低，但还是相对稳定。其中的羧基在此PH值下发生轻微电离（PAA中也是如此，只是数量比PAM的多）。在PH为3时，对于中和带正电的固体表面集团，PAA的负电官能集团比PAM的更有效，因此，PAM（0.67mg/m2）在吸附量上小于PAA的（1.23mg/m2），近乎一半。在固体表面吸附少量PAM使得大多数聚合物链有不发达的线圈结构保持在溶液中胶体粒子的周围。因此，固体颗粒接触的可能性大大降低并且使体系保持相对稳定。可以得出结论是，通过没有吸附高分子的线圈结构保证了的固体颗粒之间的斥力有利于A12O3在pH为3时保持稳定（图6a）。另一方面，在pH为6时，PAM的吸附明显降低系统的稳定性。与没有PAM吸附的A12O3所得到的TSI值相比，TSI值增加两倍到26.66，稳定性降低。与pH为3相比，氧化铝颗粒的正电荷通过吸附PAM大分子更有效地进行中和。在pH值为6时，大部分羧基解离并和吸附剂表面阳离子反应，有效的中和了它们的电荷。这和不加入PAM的体系相比，有显著较低的铝的表面电荷密度。而且，悬浮液的不稳定性也许由于体系中固体颗粒之间形成了聚合物桥梁引起。PAM的吸附量和吸附层的厚度在pH为6时都有平均值。聚合物桥接的一个更可能的机制是由两个不同的胶体粒子的表面吸附的两个PAM链的连接形成的（图6b）。由于极少数连接的氧化铝颗粒之间的相互的作用，导致了体系稳定性的降低。在pH为9时,PAM的添加能够显著降低铝悬浮液的稳定性。在这种情况下，聚合物架桥的形成是体系不稳定性的主要原因，和在pH为6的条件下的情况相似，但其构造方式却与PH为6时不同。在这种情况下，悬浮液中的桥接现象，大部分产生在一个大分子吸附两个或更多的固体粒子表面时（图6c）。这种聚合物桥接的机制一方面支持了哪些吸附性相对较弱的聚合物的吸附现象；另一方面，吸附大分子的拉伸程度更大的构象也促进了桥接絮凝的过程。(a)Fig.6.Schematicrepresentationofstabilization[destabilization)mechanismofaluminasuspensio