研究凝膠的形成過(guò)程對(duì)于預(yù)測(cè)其物理化學(xué)性質(zhì)具有重要意義。在過(guò)去的幾十年里,有關(guān)水凝膠的形成過(guò)程的研究已有不少報(bào)道。在這些報(bào)道中,溶膠一凝膠轉(zhuǎn)變過(guò)程的研究方法可分為“淬火法”和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法?!按慊鸱ā本褪窃诜磻?yīng)過(guò)程鐘通過(guò)稀釋或者冷凍來(lái)終止反應(yīng),并取樣測(cè)量,它是間斷檢測(cè)法,如粘度法和常規(guī)的光散射法。與此不同的是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法則不需要終止反應(yīng),實(shí)時(shí)檢測(cè)體系一些物理化學(xué)性質(zhì)的變化來(lái)跟蹤整個(gè)反應(yīng)過(guò)程,如原位電導(dǎo)法,原位光透過(guò)濾法,原位快速瞬時(shí)熒光法。
以羥丙基甲基纖維素的凝膠過(guò)程為例,HPMC在低溫下于水中的溶解度較大,隨著溫度的升高,這些高分子的溶解度逐漸變小直至幾乎不溶于水。當(dāng)HPMC溶液的溫度升高到低臨界溶解溫度(Lowercritical solution temperature)時(shí)溶液發(fā)生拐點(diǎn)分解,出現(xiàn)白色混濁現(xiàn)象,溶液剛出現(xiàn)混濁的這一點(diǎn)被稱為“霧點(diǎn)”( Cloud point).因?yàn)榕c一般的拐點(diǎn)分解不同,HPMC溶液在出現(xiàn)白色混濁以后析出的溶質(zhì)要在幾周后才能完全沉淀下來(lái),這讜明HPMC的“霧點(diǎn)”與其凝膠點(diǎn)相距很近,甚至發(fā)生了交疊。這種現(xiàn)象引發(fā)了研究者的極大興趣。HPMC被當(dāng)作一個(gè)尤為典型的高分子來(lái)研究相分離與溶膠一凝膠相轉(zhuǎn)變之間的相互影響。同時(shí)正是因?yàn)镠PMC凝膠相轉(zhuǎn)變過(guò)程與溶液相分離過(guò)程交疊,使這個(gè)過(guò)程變得更為復(fù)雜,增加了研究的難度。
凝膠過(guò)程的研究主要是為了確定凝膠點(diǎn)。HPMC物理凝膠的凝膠過(guò)程一般是采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法進(jìn)行研究,如實(shí)時(shí)濁度測(cè)量法I45],原位ATR-FTIR法【46】,時(shí)間分辨光散射法[47]等。除了這些光學(xué)的方法外,也可采用熱分析的方法(如微型DSC法)和流變的方法(如動(dòng)態(tài)粘彈法)。