疏水缔合聚合物及其溶液性质
阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质
阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质朱芮;邓昭平;李飞洋;李华斌;刘露【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)010【摘要】以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)、丙烯酸正辛酯(OA)合成了阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO,考察了PAAO的合成条件.采用傅里叶红外光谱法对分子结构进行表征并对其增黏、抗盐性进行了研究.结果表明:当n(AM):n(AMPS)=83:17,引发剂质量分数为0.09％,反应温度为60℃,疏水单体摩尔分数为1.54％时聚合物PAAO的表观黏度最高.此外强阴离子(-SO32-)和疏水单体的加入,使PAAO水溶液表现出良好的增黏性、抗盐性.【总页数】5页(P10-13,20)【作者】朱芮;邓昭平;李飞洋;李华斌;刘露【作者单位】成都理工大学材料与化学化工学院,成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,成都610059;成都理工大学能源学院,成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;成都理工大学能源学院,成都610059;成都理工大学能源学院,成都610059【正文语种】中文【中图分类】O632;TE39【相关文献】1.阴离子树枝状聚(胺-酯)的合成及其溶液性质 [J], 宁春花;吴靖云;张丽;蔡明月2.含辣素衍生结构疏水缔合聚合物PAAH的合成、表征及溶液性质 [J], 贾兰妮;于良民;董磊;张琦;吴晓静;张志明3.一种咪唑啉结构疏水缔合聚合物合成与溶液性质 [J], 罗珊;苟绍华;刘通义;赵鹏;敬东;冉雯仪;潘青林4.阴离子型丙烯酸酯类两亲接枝聚合物的合成、溶液性质及其与阳离子表面活性剂的相互作用研究 [J], 李芳;王永强;洪昕林;凌建雄5.阴离子型三元疏水缔合聚合物PAtBS的合成及溶液性能研究 [J], 刘磊;江献财;叶德展;夏超;蒋婷;代华;张熙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质
量 使 用 的聚合 物 。Ｈ Ｐ Ａ Ｍ 水溶 液依 靠其 较 大 的分 子 量 在 水 中伸张 甚 至缠绕 ， 具有较 高 的黏 度 ， 有 较好 的 增稠 、 絮凝 、 扩 大 波 及 系数 、 降 低 油一 水界面张力、 提
高对 原 油 的增 溶 能 力 和乳 化 能力 的作 用 ， 但 其 耐 盐 性 和热稳 定性 差 Ｊ 。为 此 近 年来 人 们研 究 在 亲 水
反 复洗 涤至酯 层 为 中性 。 １ ． ３ 共 聚物 Ｐ Ａ Ａ Ｏ 的合成 将Ａ ＭＰ Ｓ 、 丙 烯 酰胺 用去 离 子 水 完全 溶 解 ， 再 用
氢 氧化 钠 中和 ， 调节 ｐ Ｈ， 加 入三 口烧 瓶 ， 搅 拌 并通 氮
驱氧 ３ ０ ｍ ｉ ｎ ， 升温 ， 加 入 引 发剂 ， 反应 时 间 １ ０ ｈ 。取
剪切 的共 聚物 Ｐ Ａ Ａ Ｏ。
将 一定 量 的正 辛 醇 、 阻 聚剂 对 苯 二 酚 和携 水 剂
环 已烷 加入装 有 搅 拌 器 、 温 度 计 和 回流冷 凝 管 的干
燥 的２ ５ ０ ｍＬ烧 瓶 中 ， 搅拌 升 温至 ６ ０℃ ， 使其 全 部溶
解 后加 入丙 烯 酸和 催 化 剂 对 甲苯磺 酸 ， 继 续搅 拌 回
氢 氧化 钠 ， 分析 纯 ， 成 都 市 科 龙 化 工试 剂 厂 ； 部 分 水
解 聚 丙烯 酰胺 （ Ｈ Ｐ Ａ Ｍ） ， 大庆 油 田化 工有 限 公 司 ， 相
对分 子质 量 １ ． ６×１ ０ ， 水解度 ２ ３ ％～ ２ ５ ％； 蒸馏 水 。
１ ． ２ 疏水 单体 丙 烯酸 正辛 酯 的合成
摘
要 以丙烯 酰胺 （ Ａ Ｍ） 、 ２ － 丙烯酰胺基－ ２ 一 甲基丙磺酸钠（ Ａ ＭＰ Ｓ ） 、 丙烯酸 正辛酯 （ Ｏ Ａ） 合成 了阴离子长链 疏水缔 合聚合 物
疏水缔合聚丙烯酰胺
1.2水溶性疏水缔合聚丙烯酞胺的研究进展1.2.1水溶性疏水缔合聚合物的溶液性质[33-39]水溶性疏水缔合聚合物，也包括水溶性疏水改性聚合物，是指在聚合物的亲水性大分子链上含有少量疏水基团的水溶性聚合物，疏水基团的摩尔分数一般不超过2%。
与HPAM相比，这类聚合物的分子量不高，但其特有的两亲结构使其溶液特性与一般水溶性聚合物溶液有很大的区别。
在水溶液中，水溶性疏水缔合聚合物的疏水基团相互缔合，带电离子基团的静电排斥与吸引作用的相互竞争与协同，使聚合物的大分子链产生分子内或分子间的缔合作用。
因此疏水缔合聚合物在溶液中存在一个临界浓度，称为临界缔合浓度(CAC) o 当水溶性疏水聚合物的浓度小于CAC时，链段间的疏水作用主要发生在分子内，分子链发生卷曲，流体力学体积较低，体系的特性粘度较小;随聚合物浓度增大并高于CAC聚合物分子链间疏水作用主要以分子间为主，聚合物分子间由于疏水作用缔合形成大的空间网状结构，即“动态物理交联网络结构”，溶液f}k度显著增大。
当溶液中存在电解质时，由于溶液极性增大而使得疏水基团间的疏水缔合作用显著增强，聚合物表现出明显的抗盐性。
当对溶液进行高剪切作用时，聚合物的疏水基团缔合形成的“交联网络”结构被破坏，溶液勃度降低;剪切作用消除后，聚合物分子间“交联网络”结构重新形成，粘度重新恢复，与常规聚合物不可逆降解不同，聚合物分子表现出一定的抗剪切性。
此外，由于疏水缔合是熵驱动的吸热效应，其溶液具有一定的耐温增粘性。
与普通聚合物相比显著的耐温、抗盐性及抗剪切性使得水溶性疏水缔合聚合物在三次采油中能得到广泛的应用。
另外水溶性疏水缔合聚合物在涂料、药物缓释、污水处理以及纳米粒子、生物大分子的制备等方面也有很人的应用价值。
1.2.2水溶性疏水缔合聚合物单体的合成水溶性疏水缔合聚合物通常是由亲水单体和疏水单体共聚制得的。
常用的亲水单体是丙烯酞胺(AM)及其衍生物，这主要是由于与其他类型单体相比，丙烯酸胺及其衍生物非常适用于制备相对分子质量较高的水溶性聚合物，而且根据之前文献，在水溶液中制备浓度小于1}(摩尔比)的水溶性疏水缔合物时，丙烯酞胺是最成功的。
新型疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能研究
新型疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能研究王斌【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2011(40)4【摘要】以四甲基乙二胺分别与溴代正十四烷/溴代正十六烷反应得到单季铵盐,再与溴丙烯反应即得到2种新型疏水单体十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(C<,14>PDBTMN)和十六烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(C<,16>PDBTMN).用<'1>H NMR和IR对单体结构进行表征,结果表明为目标化合物.以C<,16>PDBTMN为功能性单体,和丙烯酰胺进行共聚得到新型疏水缔合物P(C<,16>PDBTMN/AM),研究表明,新型疏水缔合物具有其独特的抗盐、抗剪切性能.%Two types of asymmetric Gemini surfactant had been synthesized by using tetramethyl ethylenediamine with n-bromotetradecane or n-bromohexadecane, then respectively reacted with 3-bromopropene again, and two types of asymmetric Gemini surfactant were gotten finally. The structures of the Gemini surfactants were identified by 1H NMR and IR spectrum. A new type of hydrophobically associating watersoluble polymer was synthesized by using the Gemini surfactants and acrylamide. This polymers has special structures and propertiea,such as preventing salt and sheer stress.【总页数】3页(P667-669)【作者】王斌【作者单位】化学合成与污染控制四川省重点实验室西华师范大学,化学化工学院,四川,南充,637009【正文语种】中文【中图分类】O646.6【相关文献】1.新型端基型疏水缔合水溶性聚合物的合成及其性能 [J], 蔡新明;廖刚;余晓玲2.新型疏水缔合水溶性聚合物合成及其多环芳烃富集与检测性能研究 [J], 殷明;江金强;王周平3.新型疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能研究 [J], 郭海军;胡星琪;王亮;张耀文4.一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及其溶液性能 [J], 李林辉;郭拥军;罗平亚;刘俊;徐春梅5.阴离子长链疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能 [J], 宋春雷;安会勇;张萍萍;张德文;王丕新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
NaCl对疏水缔合聚合物溶液性质的影响研究
Vol.182005年6月功 能 高 分 子 学 报Journal of Functional Polymers No.2J un.2005N aCl 对疏水缔合聚合物溶液性质的影响研究3任 鲲33, 姜桂元, 林梅钦, 徐春明, 罗维迁(石油大学重质油国家重点实验室,北京102249)摘 要: 研究了NaCl 对疏水缔合聚合物溶液性质的影响。
结果表明,所合成的疏水缔合聚合物的特性粘数随NaCl 浓度的增加而降低,其表观粘度则先降低后增加,继续增加NaCl 浓度,溶液粘度降低,但仍保持很高的粘度。
环境扫描电镜(ESEM )研究表明,疏水缔合聚合物在去离子水体系中会形成网状结构,而在NaCl 浓度为5g ・L -1的溶液中,ESEM 照片显示疏水缔合聚合物的结构为致密的树枝状结构,且存在一临界缔合浓度。
关键词: 疏水缔合聚合物;临界缔合浓度;粘度;聚合物形态中图分类号: O631 文献标识码: A 文章编号: 100829357(2005)022*******部分水解聚丙烯酰胺(HPAM )作为驱油用聚合物已在大庆等油田得到成功应用,但它在实际应用中也暴露出一些问题,特别是在高矿化度水中粘度损失大,不适用于高矿化度地层。
HPAM 较差的抗盐性已使聚合物驱(向地层注入聚合物)及三元复合驱(向地层注入碱2聚合物2表面活性剂)等三次采油技术在一些地区的应用受到限制。
为了改善HPAM 的耐盐性,提高它的增粘性,特别是在油田采出污水中的增粘能力,目前常用的方法是提高HPAM 的分子量和使用浓度,但是过高的分子量会使其剪切稳定性更差,使得HPAM 虽然在配制时有较高的粘度,但输送及高速流经炮眼进入地层后剩下的实际粘度却未提高,且使用高浓度的H PAM 从经济上讲并不可行。
因此近年来,国内外对H PAM 研究的重点多集中在抗盐聚合物驱油剂。
上世纪八十年代中期,Evani 等[1]提出了疏水缔合聚合物的概念,由于该聚合物具有其独特的溶液性能,近年来越来越受到重视[2-6],现已成为一类重要的增粘聚合物,它有望克服HPAM 耐盐差的缺点而作为新一代水溶性聚合物材料用于三次采油中。
疏水缔合水溶性聚合物溶液性能研究进展
文章编号:100421656(2002)0420377206疏水缔合水溶性聚合物溶液性能研究进展崔 平,马俊涛3,黄荣华(四川大学高分子研究所,四川成都 610065)摘要:本文针对疏水缔合水溶性聚合物的稀溶液和半浓溶液两种情况,综述了最近十多年来溶液性能的研究进展。
文中讨论了表征分子量和疏水相互作用的特性粘数与Huggins 常数。
分别介绍了聚合物浓度、分子量、疏水基类型、含量、长短及序列分布、离子基团的种类和位置、剪切速率、温度以及化学相互作用对溶液性能的影响。
关键词:水溶性疏水缔合聚合物;溶液性能;稀溶液;半浓溶液;疏水相互作用中图分类号:O63114 文献标识码:A ΞΞΞ 疏水缔合水溶性聚合物(Hydrophobically As 2sociating Water 2Soluble Polymers )是最近十多年来用于水流体流变性能控制的一种新材料。
在水溶性聚合物(通常是聚丙烯酰胺)分子中引入少量的疏水基团就能得到水溶性疏水缔合聚合物。
疏水缔合作用是指有机分子溶于水后,水分子要保持其原有的结构而排斥有机分子的倾向,而有机分子倾向于相互聚集以减少与水的接触[1]。
在水溶液中,聚合物分子链上的疏水基团之间由于疏水作用而发生簇集,使大分子链产生分子内和分子间缔合,增大了流体力学体积而具有良好的增粘性。
在盐溶液中,由于溶液极性增加,使疏水缔合作用增强,表现出明显的抗盐性能。
这种聚合物分子量不高,故当受到剪切作用时,其分子链不易剪断,表现出优良的抗剪切性能[2,3]。
影响缔合聚合物溶液性能的结构因素有:平均分子量、疏水基类型、含量及在分子链上的序列分布、离子基团的种类及位置等;外界因素有聚合物浓度、外加试剂(如无机盐、表面活性剂、其它同类物质等)、p H 、温度和剪切作用等。
疏水缔合水溶性聚合物独特的溶液性能在三次采油聚合物驱油中具有重要的意义。
已工业化应用的聚合物驱油剂是高分子量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM ),由于其在特定条件下(如高矿化度、高剪切速率等)增粘作用明显降低,所以仅能用于中低温、低矿化度油田[4]。
驱油用疏水缔合聚合物溶液的流变性及粘弹性实验研究
驱油用疏水缔合聚合物溶液的流变性及粘弹性实验研究一、概括本文主要研究了驱油用疏水缔合聚合物溶液的流变性及粘弹性。
论文介绍了研究的背景和目的，然后通过实验手段，对疏水缔合聚合物溶液进行了流变性和粘弹性的测试和分析。
疏水缔合聚合物溶液在受到剪切力作用时，其表观粘度会降低，表现出非牛顿流体的特性。
随着剪切力的减小，溶液的粘度会逐渐恢复，表明疏水缔合聚合物溶液具有显著的粘弹性。
疏水缔合聚合物溶液的粘弹性随温度和盐度的变化而发生变化，但在不同盐度下，溶液的流变性和粘弹性表现相似。
通过对实验结果的分析，本文探讨了疏水缔合聚合物溶液的流变性和粘弹性与其分子结构和浓度之间的关系。
分子结构中疏水基团的含量和分布、水化基团的含量以及聚合物链的长度等因素都会影响溶液的流变性和粘弹性。
溶液的浓度也会对疏水缔合聚合物溶液的流变性产生影响，一定范围内，溶液的表观粘度和粘弹性越大。
本文通过实验研究得到了驱油用疏水缔合聚合物溶液的流变性和粘弹性的关键参数，并对其影响因素进行了探讨。
这些成果为疏水缔合聚合物在驱油领域的应用提供了理论依据和实践参考。
1. 研究背景及意义随着油田开发技术的不断深入，低渗透、高含油地层逐渐成为我国油田开发的主战场。
在低渗透油藏开发过程中，油层堵塞是一个难以避免的问题，它不仅影响油井的产量，还可能最终导致油井的停产，从而严重影响油田的整体开发效益。
油层堵塞的形成涉及到多种复杂因素，包括油层本身的物理化学性质、原油的性质、加入的各种处理剂以及油层中的微生物等。
开展油层堵塞的形成机理及防治措施研究对于油田的高效开发具有重要意义。
疏水缔合聚合物作为一种新型的高分子材料，具有独特的亲水疏油特性，能够在油水界面处发生吸附和聚沉作用，从而有效地调控油、水、岩石等多相体系的界面性质。
随着分子设计技术的不断进步，疏水缔合聚合物的合成与应用研究得到了广泛的关注。
其良好的耐温抗盐性、增粘效果和较低的腐败速率等特性使其在提高油藏采收率、改善油水流动条件等方面展现出巨大的应用潜力。
三次采油用疏水缔合聚合物
三次采油概述石油作为重要的能源和化工原料，对我国国民经济发展具有举足轻重的影响。
随社会经济的高速发展，人们对石油的需求量不断增加，而其储量不断减少，石油作为不可再生的资源越来越宝贵。
原油在开采过程中，通过一次采油、二次采油仅能得到实际储量30%〜40%的原油，提高石油钻采技术，开发可大幅度提高石油采收率的化学剂，是当前迫切的任务。
该技术被称为“三次采油技术” [1-19]。
三次采油技术是应用各种油田化学品进行驱油，提高石油产量的一种高新技术，它包括表面活性剂驱、聚合物驱、碱驱、CO驱等。
三次采油常用到的各种驱油剂列于表1-1 o表1-1三次采油用驱油剂驱油法驱油剂聚合物驱聚合物水溶液碱驱碱水溶液表面活性驱活性水、胶束溶液、微乳、泡沫、乳状液混相驱液化石油气、富气、干气、二氧化碳、氮气蒸汽驱水蒸气在这些驱油剂中，有些通过提高波及体积增加采收率，如聚合物水溶液；有些通过提高洗油效率增加采收率，如活性水、液化石油气；有些则同时通过提高波及体积和洗油效率增加采收率，如碱水溶液、胶束溶液、微乳、泡沫、乳状液等。
近年来，聚合物作为驱油剂发展迅猛，具有良好的应用前景。
聚合物驱油技术[20-25]聚合物驱油机理聚合物驱是一种重要的三次采油技术，该技术用聚合物水溶液为驱油剂，以增加注入水的粘度，提高其波及效率，从而达到提高原油采收率的目的。
聚合物驱的目的是使后继的水驱具有更高的驱替效率和体积波及效率。
聚合物溶液的浓度范围一般为250-2000mg/L;注人体积一般为油藏孔隙体积的15 %-25 %。
聚合物通过改善下列参数提高石油采收率。
(1) 提高油相分流系数(Fractional Flow of Oil) ：根据达西定律，油、水相的粘度和油、水相的相对渗透率Ko、K 决定油、水两相同时流经孔隙介质时油相的分流系数，f°=[1心+卩0K/卩K )]，聚合物使水相粘度卩W增高，有些聚合物流经孔隙介质后尚可降低水相的相对渗透率K ,这些因素可使f0增大。
新一族疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及其水溶液的流变特性的开题报告
新一族疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及其水溶液的流变特性的开题报告开题报告：一、研究背景随着人们对环境保护意识的增强和对新型功能材料需求的不断增长，疏水缔合聚丙烯酰胺（HPAM）作为一种环保型水处理助剂和高分子材料，其用途正在不断拓展，特别是在难以处理的油田水处理中起着重要的作用。
HPAM分子中的水溶性亲水基团和长的疏水链段可以使其在水中形成聚集态，从而起到增加水黏度的作用，同时缔合的疏水链段可以与污染物油脂等产生作用从而达到分离净化的效果。
然而，HPAM在水处理过程中往往会遇到流变特性差、附着性差、剪切稳定性较差等问题。
因此，研究新型的HPAM材料合成方式以及其在水中的流变特性具有十分重要的意义。
二、研究目标本课题的研究目标是通过疏水缔合反应合成一种新型的HPAM材料，探究其在水中的流变特性，为其在水处理领域中的应用提供理论基础。
三、研究内容1. 合成新型HPAM材料利用疏水缔合反应将聚丙烯酰胺和疏水基团进行缔合，探究不同反应条件对合成产物结构的影响，并对合成产物进行表征。
2. 测定HPAM水溶液的流变特性通过转子流变仪等仪器测定HPAM水溶液在不同浓度、pH值等条件下的黏度、流变曲线等流变特性。
四、研究意义本研究通过制备新型的HPAM材料来提高其在水处理中的应用价值，同时研究其流变特性可以为其在实际应用中提供指导意义。
五、研究方法1. 合成新型HPAM材料将聚丙烯酰胺和疏水基团按不同摩尔比例混合，溶于DMF等有机溶剂中，加入辅助剂进行疏水缔合反应，得到新型HPAM材料。
通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、核磁共振谱（NMR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）等工具对合成产物进行表征。
2. 测定黏度和流变性质采用转子流变仪等仪器测量HPAM水溶液的黏度、流变曲线等流变特性。
六、研究计划本研究计划周期为一年，主要工作安排如下：1. 第1-3个月：文献查阅和综述编写。
2. 第4-7个月：实验室合成新型HPAM材料并对其进行表征。
疏水缔合聚合物及其溶液性质
1.1.1 疏水缔合水溶性聚合物的概况疏水缔合水溶性聚合物（包括水溶性疏水改性聚合物），是指聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团（摩尔分数为2％～5％）的水溶性聚合物[1~15]。
由于其特有的两亲结构使其溶液特性与一般水溶性聚合物溶液大相径庭。
在水溶液中，此类两亲聚电解质的疏水基团相互缔合，以及带电离子基团的静电排斥与吸引相互竞争与协同，使大分子链产生分子内或分子间的缔合作用，形成各种不同形态的胶束结构——超分子网络结构。
在稀溶液中，大分子主要以分子内缔合为主，使大分子链发生卷曲，流体力学体积减小，特性粘度下降。
当聚合物的浓度高于某一临界值时，大分子链形成以分子间缔合作用为主的超分子结构——“动态物理交联网络结构”[16~23]，溶液粘度大幅上升。
小分子电解质的加入使溶液的极性增加，疏水缔合作用增强，具有明显的抗盐性。
在高剪切作用下，疏水聚合物缔合形成的“交联网络”被破坏，溶液粘度下降；当剪切作用消除后，大分子间交联网络重新形成，粘度再度恢复；而不发生一般高分子聚合物的不可逆剪切降解。
此外，由于疏水缔合是熵驱动的吸热效应，其溶液具有一定的耐温增粘性，因此其在涂料、药物缓释、油气开采、污水处理以及生物大分子、纳米粒子制备等方面具有巨大的应用潜力[24~32]。
目前人们对疏水缔合聚合物的研究给予了极大的重视和热情，工作重点主要集中在疏水缔合聚合物的合成、表征和结构研究等工作中。
下面我们就来了解下疏水缔合聚合物的合成方法。
1.1.2 疏水缔合聚合物的合成方法目前，合成疏水缔合水溶性聚合物的方法主要有两种：一种是水溶性单体与疏水性单体共聚；另一种是水溶性聚合物的化学改性。
（1）水溶性单体与疏水性单体共聚法大多数的疏水缔合水溶性聚合物仍是以丙烯酰胺为单体，与疏水单体经自由基共聚合反应而生成的。
目前，主要采用非均相共聚法、均相共聚法、胶束共聚法。
非均相共聚法。
该方法是利用机械搅拌使不溶性单体成微细分散状态而实现共聚，但聚合结果或是形成乳胶状物质，或是疏水性单体没有进入形成的聚合物中，因而其效果不好。
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1.1.1疏水缔合水溶性聚合物的概况
疏水缔合水溶性聚合物（包括水溶性疏水改性聚合物），是指聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团（摩尔分数为2％～5％）的水溶性聚合物[1~15]。
由于其特有的两亲结构使其溶液特性与一般水溶性聚合物溶液大相径庭。
在水溶液中，此类两亲聚电解质的疏水基团相互缔合，以及带电离子基团的静电排斥与吸引相互竞争与协同，使大分子链产生分子内或分子间的缔合作用，形成各种不同形态的胶束结构——超分子网络结构。
在稀溶液中，大分子主要以分子内缔合为主，使大分子链发生卷曲，流体力学体积减小，特性粘度下降。
当聚合物的浓度高于某一临界值时，大分子链形成以分子间缔合作用为主的超分子结构——“动态物理交联网络结构”[16~23]，溶液粘度大幅上升。
小分子电解质的加入使溶液的极性增加，疏水缔合作用增强，具有明显的抗盐性。
在高剪切作用下，疏水聚合物缔合形成的“交联网络”被破坏，溶液粘度下降；当剪切作用消除后，大分子间交联网络重新形成，粘度再度恢复；而不发生一般高分子聚合物的不可逆剪切降解。
此外，由于疏水缔合是熵驱动的吸热效应，其溶液具有一定的耐温增粘性，因此其在涂料、药物缓释、油气开采、污水处理以及生物大分子、纳米粒子制备等方面具有巨大的应用潜力[24~32]。
目前人们对疏水缔合聚合物的研究给予了极大的重视和热情，工作重点主要集中在疏水缔合聚合物的合成、表征和结构研究等工作中。
下面我们就来了解下疏水缔合聚合物的合成方法。
1.1.2 疏水缔合聚合物的合成方法
目前，合成疏水缔合水溶性聚合物的方法主要有两种：一种是水溶性单体与疏水性单体共聚；另一种是水溶性聚合物的化学改性。
（1）水溶性单体与疏水性单体共聚法
大多数的疏水缔合水溶性聚合物仍是以丙烯酰胺为单体，与疏水单体经自由基共聚合反应而生成的。
目前，主要采用非均相共聚法、均相共聚法、胶束共聚法。
①非均相共聚法。
该方法是利用机械搅拌使不溶性单体成微细分散状态而
实现共聚，但聚合结果或是形成乳胶状物质，或是疏水性单体没有进入
形成的聚合物中，因而其效果不好。
②均相共聚法。
该方法是将水溶性单体与疏水性单体溶于共同的单一溶剂
或混合溶剂而实现共聚，这种方法虽可溶解两类不同的单体，但此类溶
剂对形成的聚合物不是优良溶剂，所以随着聚合过程的进行，形成的聚
合物会不断地从溶剂中析出。
由于高分子量聚合物在溶剂中的不溶解性
以及在有机溶剂中的链转移作用，致使最终所得的聚合物分子量较低，
因而效果也不太好。
③胶束共聚法。
目前，最常用的方法是胶束共聚法，通过在水中加入适当
的表面活性剂来溶解疏水性单体，与水溶性单体进行共聚。
大多数缔合
物是采用胶束共聚法来制得的。
通过研究发现，这类离子型疏水单体的
共聚物在水溶液中的临界胶束浓度是胶束共聚中相同疏水链长度的2倍
以上，使共聚物具有更强的疏水缔合效应。
利用稀释和渗析方法可获得
的产品具有较高的增粘效果。
（2）水溶性聚合物的化学改性反应法
水溶性聚合物的化学改性反应法是通过化学反应在聚合物上引入疏水基团，如把长链烷基引入聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酸上。
其中，一个重要的类型就是用羟乙基纤维素（HEC）或羟丙基纤维素（HPC）与卤代烷、卤代酸、酸酐、异氰酸酯或环氧化物反应，进行疏水改性从而形成疏水缔合水溶性聚合物。
水溶性聚合物的化学改性方法的方便之处是可以将市场上已有的聚合物作为原料经化学反应引入疏水基团，而且所得产物的分子量较高；其缺点是改性反应涉及粘稠状的聚合物溶液，因混合和反应均匀等方面的困难使之不易进行。
为了解决亲水性聚合物与疏水性试剂不互溶的问题，可以在普通溶剂的溶液或悬浮液中反应。
因为悬浮体系的粘度较低，有利于改性反应的进行，所以通常选择在悬浮液中进行。
1.1.3 疏水缔合水溶性聚合物的溶液结构和性质
（1）溶液结构
在研究疏水缔合聚合物的过程中，人们发现疏水缔合水溶性聚合物在溶液内部存在局部疏水微区，或在较高浓度时存在缔合胶束聚结体。
在低浓度溶液中，聚合物主要以分子内形成疏水微区为主；而在超过临界聚集浓度时，则形成分子间的疏水缔合，引起溶液粘度明显上升。
Yamamoto和Yekta等人认为引起上述现象的原因是溶液中存在“结构”，并对疏水端封的非离子型聚氧乙烯远螯型聚合物的溶液进行了研究。
认为在高于临界聚结浓度的稀溶液中，聚合物两端的疏水端基发生缔合并形成了“花状”聚结体；而当浓度进一步升高时，则形成较大的多个花状体的聚结物，且聚合物嵌段主链—聚氧乙烯链段在花状聚结物间形成了桥联，从而在溶液中形成了“瞬时网络”；其流变性体现为低剪切速率时的类牛顿溶液现象和在剪切变稀前轻微的剪切增稠。
Tsitsilianis等人对聚苯乙烯疏水端封聚丙烯酸盐溶液的研究，也得到了相同的结论，但由于聚电解质的作用，其溶液存在零剪粘度和屈服应力，体现出了更为明显的“网络结构”特征。
Yamamoto
等人认为疏水聚合物在溶液中发生缔合所形成的“胶束纳米结构”类型取决于缔合是否发生在分子内或分子间，分子内缔合导致单分子胶束的形成；而分子间的疏水缔合则产生“网络结构”，使溶液增稠。
针对疏水缔合聚合物溶液中是否存在“结构”的问题，冯玉军等人采用荧光显微镜、环境扫描电镜等对自行研制的疏水缔合水溶性聚合物——丙烯酰胺／丙烯酸／烷基二甲基烯丙基季铵盐（AM／AA／CNDMAAC）和丙烯酰胺／2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸／烷基二甲基烯丙基季铵盐（AM／AMPS／CNDMAAC）在溶液中的缔合行为、网络结构进行了研究。
证明在聚合物浓度高于临界缔合浓度时，溶液中确实存在“缔合网络结构”，其形成方式是疏水缔合水溶性聚合物在溶液中先形成链束，再以链束形成结构。
结构表现为三维立体网络状，网络状结构的“网眼”似六边形。
研究还发现疏水缔合聚合物在溶液中的质量分数低达0.001％时，溶液中仍有结构，只是结构更疏松，似乎呈单层分布。
（2）溶液性质
以上我们简单的对疏水缔合聚合物的结构进行了描述，可以知道在聚合物浓度高于临界缔合浓度时，溶液中确实存在“缔合网络结构”，其形成方式是疏水缔合水溶性聚合物在溶液中先形成链束，再以链束形成结构。
疏水缔合水溶性聚合物由于自身的结构特点，所以具有较好的絮凝作用、增粘作用以及降低表面张力等作用。
这些作用体现了溶液的性质，通常受下列因素的影响。
如：疏水基团的种类、链长及含量的影响；聚合物分子链上疏水基团排列顺序的影响；疏水基团与主链相连间隔基团的影响；分子质量的影响；疏水缔合聚合物中离子基团的影响等。
1.1.4 疏水缔合聚合物的应用领域及前景
疏水缔合水溶性聚合物由于其特有的结构使其溶液特性与一般水溶性聚合物溶液大相径庭。
因此此类聚合物在很多领域中被重视且发挥着巨大的作用。
主要在油气开采、污水污泥处理、涂料工业和生物医学等方面得以体现。