2.2　聚合物增黏机制

2.2.1　聚合物分子聚集体形态

采用注入水配制聚合物母液（AP-P4和HTPW-112，c_p=5000mg/L），剪切20s，将剪切前后样品稀释至100mg/L、50mg/L和10mg/L，分别进行扫描电镜实验（SEM），检测结果见图2-2和图2-3。

从图2-2和图2-3可知，聚合物类型和剪切作用对聚合物分子聚集态存在影响。HTPW-112聚合物分子在水溶液中形成空间网络结构，不同分子链间又可相互贯穿，甚至缠绕，导致溶液中形成密度很大的具有不同尺寸孔洞的多层立体网状结构，且存在粗的主干和细分支，这种网络结构既有支撑作用，又可吸附和包裹大量水分子产生形变阻力，显示出良好的增黏能力。随着聚合物浓度降低，网状结构变得稀疏，枝干变细。剪切后，其分子链发生断裂，网状结构出现缺陷，网孔变稀疏，这种结构包裹水分子的能力大幅下降，会导致增黏能力大幅降低。

图2-2　HTPW-112聚合物分子聚集态（放大1000倍）

图2-3　AP-P4聚合物分子聚集态（放大1000倍）

AP-P4疏水缔合聚合物分子链上无规则分布的疏水基团通过链内或链间缔合作用，形成尺寸较大的聚集体，而聚集体之间又通过链间缔合作用连接在一起，形成了致密的多层立体空间网络结构，支链较粗。随着聚合物浓度降低，网状结构变得稀疏，聚集体变小。虽然疏水缔合聚合物分子间的缔合作用是可逆的，但在剪切作用下，其疏水基团很难再相互缔合形成大范围致密网状结构，只能在局部范围内发生缔合作用，形成较为短小网络状结构，从致密的多层立体空间网络结构转变为碎片状结构，网络结构遭到破坏，导致包裹水分子能力减弱，黏度大幅度降低。