图 2 二平面在不同距离上聚合物链节密度分布图

根据二平面距离可以分成三个不同区域。(1)H>2(r21/2。此时二平面有足够的距离,它们的空缺吸附层并不发生重叠,链节密度的分布是单一平面链节密度分布的简单组合。如图 2(a)。在这一区域内, 二平面的靠拢只是简单地将溶液从二平面的空间(称为微贮存器)挤出到体相溶液中,显然这一过程并没有自由能的变化;(2)(r21/2≤H

≤2(r21/2。此时,由于距离缩短,二平面的空缺层发生重叠。空缺位置的密度增加,即链节密度减少。链节密度分布曲线如图 2(b)那样呈抛物线状,在距离的中点处出现最大值。在这一区域内,当二平面进一步靠拢时,会将微贮存器中低浓度的聚合物溶液挤出到高浓度的体相溶液中,使微贮存器内溶液的浓度进一步降低。这是溶液的分离过程而不是混合过程,过程非自发,体系自由能增加,产生斥力位能;(3)H<

(r21/2。由于此时二平面间距已小于聚合物分子的末端均方根距离, 所以微贮存器无法容纳聚合物分子,而只有纯溶剂存在,链节密度为零, 如图 2(c)。在此区域内二平面进一步靠拢只会挤出微贮存器中纯溶剂进入体相溶液中,导致它的稀释。这是个自发过程,体系的自由能减少, 产生吸力位能。

从以上的分析可见,当二平面胶粒的距离 H 在(r21/2-2(r21/2 之间时,二平面空缺层发生重叠,产生斥力位能。当聚合物溶液浓度较低时,产生斥力位能较小,胶粒容易聚沉,而当浓度较高时,产生的斥力位能较大,胶体趋于稳定。