Page 208 - 《精细化工》2022年第12期

·2574· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

表观黏度，结果如图 4c 所示。由图 4c 可知，聚合
+
2+
+
2+
物抗 Na 的能力明显高于抗 Ca 、Mg ，随着 Na ，
2+
2+
Ca 和 Mg 质量浓度的增加，聚合物表观黏度大幅
度降低，进一步增大离子质量浓度，表观黏度下降
的幅度减小。这是由于小分子电解质引起静电屏蔽
作用，导致聚合物的分子链发生卷曲，使得表观黏
度随之降低。而当电解质的质量浓度增大到一定的
程度后，电荷屏蔽作用已达到最大程度，聚合物分
子链的卷曲程度将不再增大，因而溶液表观黏度的
降低幅度不再增大。且超支化结构能在溶液中形成
三维网状结构，在一定程度上可以减弱小分子电解
质引起的屏蔽作用，从而提高聚合物的抗盐性能 [21] 。
+
并且在 Na 质量浓度为 6000 mg/L 时溶液表观黏度
2+
2+
仍有 417 mPa·s；Ca 和 Mg 质量浓度为 600 mg/L
时溶液表观黏度均能达到 300 mPa·s 以上，说明
PHPAE-C 具有良好的耐盐性能，符合油田使用需求。
2.3.4 抗剪切性能
将质量浓度为 3000 mg/L 的 PHPAE-C 溶液在
–1
170 s 剪切速率下剪切 800 s，测定聚合物溶液的表
观黏度，结果如图 4d 所示。由图 4d 可知，随着剪
切时间的不断增加，聚合物表观黏度下降的幅度减 图 4 聚合物质量浓度（a）、温度（b）、盐离子质量浓度
（c）、剪切时间（d）对溶液表观黏度的影响
小，甚至有上升的趋势。说明该超支化聚合物具有
Fig. 4 Effects of polymer mass concentration (a), temperature
良好的抗剪切性能。这是因为聚合物分子内含有超 (b), salt ion mass concentration (c) and shear time (d)
支化结构，在剪切作用下，虽然聚合物部分支链被 on apparent viscosity of solution

破坏，但对聚合物的相对分子质量、流体力学体积
2.3.5 溶液微观性能研究
以及分子整体的三维立体结构的影响不大，因而溶
为了对 PHPAE-C 溶液的微观形态进行研究，采
液的表观黏度基本保持稳定。在剪切 800 s 后表观
用环境扫描电子显微镜对聚合物水溶液（质量浓度
黏度为 125.9 mPa·s，黏度保留率达到 98.6%。
为 2000 mg/L）微观形态进行了研究，结果如图 5
所示。

图 5 超支化聚合物水溶液在不同放大倍数下的微观形态
Fig. 5 Under different magnification microstructure of
hyperbranched polymer aqueous solution

由图 5 可以看出，超支化聚合物溶液能够形
成均匀且紧密的网状结构。这是因为聚合物的大
量分子线团相互之间产生缠结作用，从而形成了
网状结构，并且由于分子结构中存在大量的支链
条数，增强了聚合物分子链间作用力，从而使聚
合物分子链间的缠结程度变得更强，有助于提高
聚合物的抗剪切性能。