2.2　聚合物增黏機(jī)制

2.2.1　聚合物分子聚集體形態(tài)

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(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn)（SEM），檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖2-2和圖2-3。

從圖2-2和圖2-3可知，聚合物類(lèi)型和剪切作用對(duì)聚合物分子聚集態(tài)存在影響。HTPW-112聚合物分子在水溶液中形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不同分子鏈間又可相互貫穿，甚至纏繞，導(dǎo)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且存在粗的主干和細(xì)分支，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既有支撐作用，又可吸附和包裹大量水分子產(chǎn)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得稀疏，枝干變細(xì)。剪切后，其分子鏈發(fā)生斷裂，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷，網(wǎng)孔變稀疏，這種結(jié)構(gòu)包裹水分子的能力大幅下降，會(huì)導(dǎo)致增黏能力大幅降低。

圖2-2　HTPW-112聚合物分子聚集態(tài)（放大1000倍）

圖2-3　AP-P4聚合物分子聚集態(tài)（放大1000倍）

AP-P4疏水締合聚合物分子鏈上無(wú)規(guī)則分布的疏水基團(tuán)通過(guò)鏈內(nèi)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(guò)鏈間締合作用連接在一起，形成了致密的多層立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支鏈較粗。隨著聚合物濃度降低，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(tuán)很難再相互締合形成大范圍致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只能在局部范圍內(nèi)發(fā)生締合作用，形成較為短小網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從致密的多層立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樗槠瑺罱Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致包裹水分子能力減弱，黏度大幅度降低。