Page 189 - 《精细化工》2020年第3期
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第 3 期 马喜平,等: 环糊精改性超支化聚合物的合成与性能评价 ·607·
时,PADAH 的黏度分别为 297 和 237 mPa·s,黏度
保留率分别为 47.0%和 37.5%;而 PADA 的黏度保
留率分别为 27.0%和 21.7%,远低于 PADAH,表明
PADAH 的耐温性能优于 PADA。这是因为 PADAH
分子的支化结构及刚性结构的环糊精使聚合物分子
间作用力增强,在较高温度仍能保持较高的黏度。
2.3.3 抗盐性能
聚合物 PADAH 和 PADA 的抗盐性能见图 4。
图 2 HPAM、PADA 和 PADAH 溶液黏度随其质量浓度
的变化
Fig. 2 Variations of viscosity of HPAM, PADA and PADAH
solution with polymer mass concentration
由图 2 可以看出,随着溶液质量浓度的增加,3
种聚合物溶液的黏度均增加,并且增幅越来越大
(1500~3000 mg/L)。HPAM 的增幅低于 PADA 和
PADAH,PADAH 的增黏性能最好。这是因为环糊
精的空腔结构对聚合物部分分子发生包结,产生超
分子组装行为,形成包合缔合大分子网络,在宏观
上表现为增强了聚合物的增黏性能。另一方面,随
着聚合物质量浓度的增加,超支化大分子体系增加
了分子间线团缠绕的机会,分子链的间距变短,分
子间的作用力增大,可获得更强的缔合效果,使聚
合物溶液的表观黏度增大。
2.3.2 耐温性能
聚合物的耐温性能见图 3。
2+
2+
+
图 3 温度对聚合物溶液黏度的影响 图 4 盐离子(Na 、Ca 、Mg )质量浓度对聚合物溶
Fig. 3 Effects of temperature on the viscosity of polymer 液表观黏度的影响
solution Fig. 4 Effects of Na , Ca and Mg on the viscosity of
+
2+
2+
polymer solution
由图 3 可知,随着温度升高,PADAH、PADA
和 HPAM 的表观黏度均降低,但 PADAH 和 PADA 由图 4 可知,PADAH 和 PADA 溶液的表观黏
+
的黏度保留率明显高于 HPAM,表现出一定的耐温 度均随 Na 质量浓度的增加先增大后降低,而 HPAM
+
性能。其原因是在高温下,聚合物分子间的热运动 的表观黏度随 Na 质量浓度的增加而大幅降低。这
更加剧烈,分子链上的化学键在高温下极易断裂,同 是因为 PADAH 和 PADA 均含有甜菜碱,甜菜碱的
时热运动也会增进分子内单键的内旋转,使分子链 特殊结构让聚合物溶液反聚电解质特征表现得更明
+
发生卷曲,导致聚合物溶液黏度下降。在 80 和 90 ℃ 显。当 Na 质量浓度较低时(1000 mg/L),分子内