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疏水缔合水溶性聚合物结构与稀溶液性能研究

王瑞芳  
【摘要】:疏水缔合水溶性聚合物作为水溶性聚合物的一类产品,因其含有疏水缔合基团而具有特殊的流变性,疏水缔合聚合物的这些独特的性能使其在许多工业技术中如强化采油、洗涤、涂料等领域都表现出巨大的应用潜力,而且对于模仿生命体中的两亲类物质的溶液行为具有重要的意义,因而对疏水缔合水溶性聚合物的探索成为近二十年来水溶性聚合物研究领域中最令人感兴趣的课题之一,并成为工业和学术界研究的焦点。 本文主要对疏水缔合水溶性聚合物稀溶液的宏观性质进行了研究,考察了盐度、温度及剪切速率等因素对其溶液粘度的影响,并从结构与性能间的关系对其进行了分析与讨论。通过实验研究,得出(1)由于疏水缔合基团的分子内缔合与分子间缔合作用,使得疏水缔合水溶性聚合物存在两个缔合浓度,并且外界因素(如盐浓度,剪切速率,温度等)会影响聚合物的缔合浓度;(2)疏水缔合聚合物分子链上各基团在溶液中的缔合形式明显影响溶液的宏观流变性质,外界因素又通过影响聚合物分子中各基团的缔合形式而间接影响其溶液的流变性;(3)通过对流变模型的拟合发现,疏水缔合水溶性聚合物与幂律模型吻合,表现出了较好的剪切稀释性:(4)少量盐的加入有助于疏水缔合作用的发生,导致溶液的粘度增大;(5)温度的升高有利于疏水缔合作用的发生,使溶液粘度增大,但随着温度的继续升高,解缔合作用随之加强,粘度又随之减小。 通过红外谱图与元素分析方法分析得出,本文疏水缔合水溶性聚合物的结构与分子结构设计相一致。且与水解聚丙烯酰胺相比表现出了较好的耐温耐盐特性。


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