Page 29 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）
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理论与研究 张小红·丙烯酰胺 / 丙烯酸 / 单体 B 制备梳形聚合物的研究
处为—NH 2 面内变形振动吸收峰以及在 759.6 cm -1 处 过程，然后经历两阶段，即水分子渗入到高分子内部，
为—NH 2 面外振动吸收峰，从这几组吸收峰中证明了 使高分子体积膨胀，称为溶胀，之后高分子均匀分散
-1
聚合物中丙烯酰胺结构的存在 [19~21] 。在 1 557.1 cm ， 在溶剂中，达到完全溶解。故随时间的推移，共聚物
1 403.7 cm -1 处分别为羧酸盐的—COO—反对称伸缩 溶液黏度逐渐增大后达到稳定。由于溶液置于空气中，
振动和对称伸缩振动吸收峰，1 452.6 cm -1 处为 C—H 内部含有一定量的氧，放置时间久了会发生氧化降解，
-1
弯曲振动吸收峰，1 181.7 049.1 cm -1 为 C—O—C 故黏度会逐渐减小。
伸缩振动吸收峰，599.8 cm -1 为—CH 2 弯曲振动，这 2.4.2 聚合物浓度对共聚物溶液黏度的影响
几组吸收峰是单体 B 所有而丙烯酰胺所没有的，证明 在室温下称取 1 g、2 g、3 g、4 g、5 g 共聚物
了共聚物中含有单体 B。 乳液于 5 个干燥的烧杯中，分别用蒸馏水配制成 200
mL 的水溶液，静置到其完全溶解。用 Brookfield
-1
DV-Ⅲ+ 黏度仪 (LV，7.34 s ) 分别测定它们完全溶
解后搅拌前后黏度达到的最大值，转速为 6 r/min。测
定结果见表 7。
表 7 表观黏度随聚合物浓度变化
聚合物浓度 0.5％ 1.0％ 1.5％ 2.0％ 2.5％
搅拌前表观黏度 /(mP·s） 20.6 83.7 153.7 256.2 423.8
搅拌后表观黏度 /(mP·s） 24.4 103.7 205.9 399.9 626.5
从表 7 可见，共聚物黏度随聚合物浓度升高而增
高，且搅拌后测得的值更大。当溶液完全溶解，静置
图 2 聚合物的红外光谱 不搅拌直接进行测量时，黏度的增高较为平缓 ；而在
测量前对其进行搅拌，随浓度增高黏度的增加则较快，
2.4 合成共聚物溶液的性质
且黏度值更大。由此可见，搅拌可增大聚合物溶液黏
2.4.1 共聚物溶液黏度的时间稳定性
度，且浓度越大，黏度的增量越大。
在室温下称取 2 g 合成的乳液溶于 200 mL 蒸馏
黏度随浓度增大而增大是因为浓度越大，分子间
水中配成溶液 (10 000 mg/L)，用 Brookfield DV-Ⅲ+
-1
黏度仪 (LV，7.34 s ) 测定其在静置不同时间后的黏 作用力越大，分子中的长支链末端为羧钠基团，在水
溶液中电离形成 —COO—，链与链之间相互排斥，使
度，转速为 6 r/min 分。可以得到该聚合物水溶液的
得分子线团膨胀、疏松，体积变大，从而导致溶液黏
黏度随时间的变化趋势。该测定过程可以直接反映聚
度增加。
合物在溶剂中从溶胀到完全溶解过程的形态变化。测
搅拌后黏度增大则是由于静置时，水溶液中乳液
定结果见图 3。
由反相转为正相，即 W/O 型转化为 O/W 型，油相成
分散状态，阻碍了分子间的接触，搅拌后使其得到较
大改善，从而黏度有较大增量。
2.4.3 盐对共聚物溶液黏度的影响
在油田勘探开发工作液的配制过程中所用的油田
水通常都有一定的矿化度，而当工作液进入地层后，
又总会接触含盐地下水。在盐存在下聚合物溶液的黏
度衰减对工作液的应用效能有至关重要的影响 [28] 。
在室温下称取不同质量的 (1 g、2 g、3 g) 聚合物
图 3 表观黏度随时间变化图 乳液用蒸馏水配制成 200 mL 的水溶液，再向其中加
从上图 3 可知，随着放置时间的增加，聚合物 入 0~1 ％ 不 同量 的 (0.0 g、0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8
水溶液的黏度先增加，随后达到基本稳定，再往后逐 g、1.0 g、1.2 g)NaCl，使其充分溶解后用 Brookfield
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渐减小，第 3 天达到最大。溶液呈现该趋势的原因在 DV-Ⅲ+ 黏度仪 (LV，7.34 s ) 测定它们的黏度，转
于： W/O 型反相乳液在水溶液中首先要经历一个反相 速为 6 r/min。评价盐浓度对它们的水溶液黏度的影响。
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