2.2　聚合物增黏機制

2.2.1　聚合物分子聚集體形態

采用注入水配制聚合物母液（AP-P4和HTPW-112，c_p=5000mg/L），剪切20s，將剪切前后樣品稀釋至100mg/L、50mg/L和10mg/L，分別進行掃描電鏡實驗（SEM），檢測結果見圖2-2和圖2-3。

從圖2-2和圖2-3可知，聚合物類型和剪切作用對聚合物分子聚集態存在影響。HTPW-112聚合物分子在水溶液中形成空間網絡結構，不同分子鏈間又可相互貫穿，甚至纏繞，導致溶液中形成密度很大的具有不同尺寸孔洞的多層立體網狀結構，且存在粗的主干和細分支，這種網絡結構既有支撐作用，又可吸附和包裹大量水分子產生形變阻力，顯示出良好的增黏能力。隨著聚合物濃度降低，網狀結構變得稀疏，枝干變細。剪切后，其分子鏈發生斷裂，網狀結構出現缺陷，網孔變稀疏，這種結構包裹水分子的能力大幅下降，會導致增黏能力大幅降低。

圖2-2　HTPW-112聚合物分子聚集態（放大1000倍）

圖2-3　AP-P4聚合物分子聚集態（放大1000倍）

AP-P4疏水締合聚合物分子鏈上無規則分布的疏水基團通過鏈內或鏈間締合作用，形成尺寸較大的聚集體，而聚集體之間又通過鏈間締合作用連接在一起，形成了致密的多層立體空間網絡結構，支鏈較粗。隨著聚合物濃度降低，網狀結構變得稀疏，聚集體變小。雖然疏水締合聚合物分子間的締合作用是可逆的，但在剪切作用下，其疏水基團很難再相互締合形成大范圍致密網狀結構，只能在局部范圍內發生締合作用，形成較為短小網絡狀結構，從致密的多層立體空間網絡結構轉變為碎片狀結構，網絡結構遭到破壞，導致包裹水分子能力減弱，黏度大幅度降低。