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·1756· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

2.3.3 抗剪切性
图 6 为 HPAM 与 HCD-HPAM-BTAM 溶液黏度

保留率随浓度的变化。
由图 6 可以看出，在聚合物质量浓度为 500~ 图 8 超支化聚合物抗剪切机理模拟图
Fig. 8 Anti-shear mechanism simulation figure of the
2000 mg/L 内，HCD-HPAM-BTAM 的剪切黏度保留 hyperbranched polymer
率约为 80%，远高于 HPAM 的黏度保留率约 40%，
说明 HCD-HPAM-BTAM 聚合物具有更为优异的抗 2.3.4 抗老化性
剪切性能。 HPAM 及 HCD-HPAM-BTAM 聚合物的抗老化
稳定性见图 9。由图 9 可知，随着老化时间的延长，

不同质量浓度的 HPAM 及 HCD-HPAM-BTAM 聚合
物溶液黏度均呈现初期快速下降，45 d 后黏度下降
变缓慢，最终趋于稳定的变化趋势。然而，HCD-
HPAM-BTAM 的抗老化性能明显优于 HPAM。老化
时间持续到 90 d，HCD-HPAM-BTAM 的老化黏度保
留率在 63%左右，高于 HPAM 聚合物的 48%左右。
HCD-HPAM-BTAM 聚合物优良的抗老化性能主要
源于其三维超支化结构及疏水接枝改性链段，HCD
中含有大量羟基，赋予分子间较强的氢键相互作用，

图 6 HPAM 与 HCD-HPAM-BTAM 溶液黏度保留率随浓 疏水改性链段则赋予聚合物较强的疏水相互作用，
度的变化 使得超支化聚合物多分子聚集结构不易被破坏，从
Fig. 6 Change of viscosity retention rate of HPAM and
HCD-HPAM-BTAM solution with concentration 而具备更优良的抗老化性能。

聚合物聚集体尺寸随剪切时间的变化曲线见图
7，抗剪切机理见图 8。由图 7 可知，随着剪切时间
的增加，超支化 HCD-HPAM-BTAM 的聚集体尺寸
并未发生明显变化，这可能是因为超支化聚合物在
矿化水中，自组装成为以 HCD 为母核，以 HPAM-
BTAM 为支链的三维立体球形结构，多个三维球形
结构通过离子相互作用、疏水相互作用等形成聚集
体，聚合物被剪切时，破坏的仅为部分支链，对整
体的三维立体结构并未造成显著影响（图 8）。另外，

因 BTAM 带有正负电荷，溶液中矿化离子在球形结 图 9 HPAM 及 HCD-HPAM-BTAM 聚合物的抗老化稳
构周围形成致密离子层，保护聚集体不会被剪切， 定性
从而赋予超支化聚合物优良的抗剪切性能（图 7）。 Fig. 9 Aging resistance abilities of HPAM and HCD-
HPAM-BTAM polymers

2.3.5 抗盐性
HPAM 及 HCD-HPAM-BTAM 聚合物的抗盐
性能见图 10。由图 10 可知，纯水中 HPAM 及
HCD-HPAM-BTAM 两种聚合物的黏度分别为 65.8
及 110.0 mPa·s，而由于盐效应，减弱了溶液中分
子之间的相互作用，而且矿化度越高，减弱效果越
明 显 ，所以黏度随矿化度增加而下降。超支化
HCD-HPAM-BTAM 聚合物的抗盐能力优于 HPAM

聚合物，主要源于 BTAM 结构中的正负电荷的离子
图 7 聚合物聚集体尺寸随剪切时间的变化
Fig. 7 Changes of polymer aggregate size with shear time 屏蔽作用。