2.2.3　聚合物的流变性和黏弹性

采用注入水配制聚合物母液（AP-P4和HTPW-112，c_p=5000mg/L），然后稀释成1750mg/L和3400mg/L目的液，其视黏度与剪切速率的关系测试结果见图2-4。

图2-4　视黏度与剪切速率的关系

从图2-4可知，聚合物类型即聚合物分子聚集态对聚合物溶液流变性存在影响。

两种聚合物溶液等黏度条件下，当剪切速率较低时，HTPW-112聚合物溶液的视黏度远高于AP-P4疏水缔合聚合物溶液，但随剪切速率增大，二者的视黏度趋于相近。这是由于缔合作用的缔合能均低于共价键能，属于分子间力的范畴，它容易被拆开而呈现一种拆散与缔合作用同时存在的可逆状态，而剪切应力就能拆散这种缔合作用，随剪切应力的增加，单个分子链间和聚集体间的缔合被拆散的速度越来越强于溶液中交联网络重新形成的速度，溶液的视黏度缓慢降低。而HTPW-112溶液浓度较高，分子间距离很小，聚合物分子链缠结非常严重，另外其分子量比较大，水动力学体积较大，聚合物溶液流动时的内摩擦很大，所以剪切速率较低时，HTPW-112溶液表现出较高的视黏度。

两种聚合物溶液等浓度条件下，当剪切速率较低时，AP-P4疏水缔合聚合物溶液的视黏度高于HTPW-112聚合物溶液。

采用注入水配制AP-P4和HTPW-112聚合物母液（c_p=5000mg/L），然后稀释成目的液（1750mg/L和3400mg/L），其储能模量G’，损耗模量G”和第一法向应力差N₁与振荡频率的关系（即黏弹性）测试结果见图2-5～图2-7。

从图2-5～图2-7可知，聚合物类型对聚合物溶液的储能模量（G’）、损耗模量（G”）和第一法向应力差（N₁）存在影响。在振荡频率相同条件下，HTPW-112聚合物溶液的储能模量、损耗模量和第一法向应力差较大，表现出较高的黏弹性。这是由于在聚合物溶液中，聚合物溶液的黏弹性主要是由于分子链间作用力产生的，除分子链的结构特点外，分子链间作用力的大小是影响聚合物溶液黏弹性的最根本原因。HTPW-112聚合物溶液较AP-P4疏水缔合聚合物溶液有更强的范德华力和氢键键能，所以具有较强黏弹性。

图2-5　储能模量与振荡频率的关系

图2-6　损耗模量与振荡频率的关系

图2-7　第一法向应力差N₁与振荡频率的关系