Page 190 - 《精细化工》2020年第1期
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·176· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
分子间作用力被进一步加强。在触变实验中，分子 应力变化曲线进行分析。图 1 为在 4 g/L ZW-12 溶液
间作用力对体系的贡献，可以通过触变环面积以及 中不同 M-1 含量对体系触变性能的影响。
图 1 M-1 含量对 4 g/L ZW-12 溶液触变性的影响
Fig. 1 Effect of M-1 content on the thixotropy of 4 g/L ZW-12 solution
由图 1 可以看出，随着 M-1 含量的增加，流体 力值来源于交联网络的熵弹性形变与体系的塑性形
的应力变化曲线总体呈现升高趋势。应力的增长与 变。在低 M-1 含量下，交联网络提供的应力值较小，
分子间相互作用力的增大有直接关系，M-1 的存在 应力曲线的波动并不明显。当 M-1 含量达到 0.300%
使高分子链间的相对移动阻力增大，外界的形变很 后，交联网络提供的应力值已明显表现出来，且在
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大程度上转变为分子链构象的改变。在 Doi-Edwards 剪切速率为 50 s 时达到极限，于是出现了应力峰。
模型中，高分子链构象的变化由可逆熵弹性形变以 随着剪切速率的进一步增大，交联网络大部分被破
及不可逆塑性流动组成。当聚合物链受到外部非共 坏，由其提供的应力消失，使流体表现出应力过冲
价键力的作用时，塑性流动将需要更高的能量。图 现象。
1 中的应力过冲现象就是疏水键与静电力等非共价 从图 1 还可以看出，触变环面积在 M-1 含量为
键在高分子链间产生力学作用的结果，在 M-1 含量 0.450%处达到极大值，触变环面积用于衡量破坏一
大于 0.300%时，触变上行线在低形变速率下出现了 定体积被测流体所需的能量，由于 M-1 使 ZW-12
应力峰，结合 Doi-Edwards 模型，可以给出如下解 分子间作用更加紧密，其触变环面积随 M-1 含量的
释：M-1 的加入导致高分子间作用力加强，且高含 增加而增大是可以预见的。但 M-1 含量大于 0.450%
量的 M-1 会对体系的交联结构产生影响，在一定的 后，触变环面积出现降低的趋势，这一现象符合
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形变速率范围内（图中表现为 0~50 s ），体系的应 Biggs 三阶段模型中活性侧基的屏蔽效应 [14] 。
