Page 202 - 《精细化工》2022年第10期

·2136· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

用力，聚合物与盐离子形成更加致密规则的结构， 从图 7 可以看出，在一价盐溶液和二价盐溶液
分子链不易变形从而提升聚合物的溶解性能和体系 中聚合物的表观黏度均随盐质量浓度的增加呈现先
[6]
的黏弹性 。 增大后减小的趋势。在 NaCl 溶液中，由于一价离子

的正电荷密度相对较低，在低盐质量浓度下聚合物
+
中负电基团与 Na 间的静电引力作用小于聚合物分
子链间的分子作用力及氢键作用，聚合物线团能够
在一价盐溶液中溶解，因此，溶液的表观黏度略有
增加；而继续增大盐质量浓度时，一价离子正电荷
相对密度增加，分子链发生蜷曲，溶液的表观黏度
呈现下降趋势。在 CaCl 2 溶液中，由于 CH-3 中存在
2+
多羟基结构，能够与 Ca 发生螯合作用，从而削弱
2+
Ca 对分子链产生的消极影响，同时螯合作用促进了
聚合物分子间氢键作用力，聚合物分子链排列更加
紧密，溶液黏度增大；而当二价阳离子质量浓度持
2+
2+
续增大时，Ca 、Mg 等正电荷密度过高，导致聚
合物被反向压缩，离子间作用力大于分子间作用力，
分子链无法正常伸展溶解 [20] ，表观黏度持续下降。

图 6 聚合物螯合机理图 2.6 p(AM/AA/CH-3)的触变性能分析
Fig. 6 Diagram of polymer chelation mechanism 分别在清水、质量浓度为 20000 mg/L 的 NaCl

2.5 盐质量浓度对聚合物表观黏度的影响 水溶液和质量浓度为 20000 mg/L 的 CaCl 2 水溶液中
图 7 为质量分数分别为 0.3%、0.5%、0.8%的 配制质量分数为 0.8%的 p(AM/AA/CH-3)聚合物溶
p(AM/AA/CH-3)在不同质量浓度 NaCl 水溶液和 液，测试其触变性能，结果如图 8 所示。
CaCl 2 水溶液中的表观黏度变化曲线。 由图 8 所示，聚合物 p(AM/AA/CH-3)在盐水中
的变化趋势基本一致，存在应力环；而在清水中（图
8a）上行剪切曲线与下行剪切曲线几乎重合，不存
在应力环和峰值。

图 7 不同质量分数聚合物溶液的表观黏度随盐质量浓
度的变化
Fig. 7 Apparent viscosity of polymers with different mass
fraction as a function of salt mass concentration