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作者所在课题组自制表面活性大单体(SMA)，并且以SMA、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、疏水单体(AH)为单体，采用自由基胶束法合成了具有良好抗盐性能的四元共聚物PPSA，研究了PPSA的粘弹性能。本文在此基础上，改进了原来的合成参数，获得了溶解性能和溶液性能更好的四元共聚物PPSA；探讨了PPSA的溶液性能、驱替性能以及与不同类型表面活性剂的相互作用；系统地研究了PPSA溶液的分子尺寸和微观缔合结构，揭示了聚合物溶液宏观性能与分子结构、溶液微观结构之间的关系。PPSA表现出优异的盐增稠性能，在30℃时，1.5g/L和2g/L PPSA在无盐溶液中的表观粘度分别为34mPa·s和49mPa·s，在NaCl浓度为30-90g/L范围内表现明显的盐增稠行为，90g/L时溶液粘度达到最大，分别为446mPa·s和1064mPa·s，而且表现出优异的抗Ca2+性能，在CaCl2浓度170g/L时，溶液表观粘度最大，1.5g/L PPSA为442mPa·s。在经过一次耐温测试的受热和剪切作用后，PPSA有明显的热增稠现象，在80℃下，2g/L PPSA的溶液表观粘度仍为112mPa·s，表现出良好的抗温性能。PPSA表现为明显的假塑性流体，随着剪切速率的增大，溶液表观粘度发生明显下降。在盐溶液中，聚合物分子链由于剪切作用而变得更加伸展，聚合物溶液表现出较好的剪切回复性。在相同的注入浓度时，PPSA具有比HPAM明显更高的阻力系数和残余阻力系数，呈现出良好的驱替性能。PPSA浓度为1.3g/L时，阻力系数为20，残余阻力系数为7.1，而HPAM在同样浓度时，阻力系数为4.2，残余阻力系数为2.6。将PPSA浓度降为1.2g/L时，阻力系数与残余阻力系数仍然有14.5和5.8。而HPAM在同样浓度时，阻力系数和残余阻力系数只有3.3和1.9。通过五种不同类型的表面活性剂与PPSA盐水溶液相互作用研究发现，表面活性剂对溶液表观粘度和复合体系表、界面张力有着显著的影响。结果表明，对于阳离子、阴离子和非离子型表面活性剂，阴离子型表面活性剂对复合体系表观粘度的影响最大。在SDBS浓度为0.8mmol/L时，复合体系表观粘度达到最大，为771mPa·s。阳离子对复合体系表、界面张力的影响最大，但在复合时易发生相分离。结果表明，PPSA/SDBS复合体系具有良好的增粘性能和表、界面活性。以芘为探针，采用紫外光谱法研究了PPSA在溶液中的疏水微区结构。在无盐水溶液和90g/L NaCl盐溶液中，随着PPSA浓度的增加，溶液吸光度增加。当PPSA浓度较低时，由于Na+的屏蔽作用较强，芘探针在盐溶液中的吸光度均低于其在无盐水溶液中的吸光度，当PPSA浓度高于临界浓度时，溶液中缔合作用增强，溶吸光度急剧增大。随着NaCl的加入，PPSA盐溶液的吸光度由于分子链发生收缩而下降。随着NaCl浓度的增加，Na+与PPSA侧链C-O发生络合，疏水微区尺寸增大，溶液吸光度明显增加。当NaCl浓度过大时，溶液中疏水缔合结构由于缔合作用过强结合紧密，溶液吸光度仍然增加，表观粘度却缓慢减小。CaCl2浓度对PPSA盐水溶液吸光度的影响规律与NaCl相似，但由于Ca2+与PEO络合作用更强，聚合物在CaCl2盐溶液的吸光度比在NaCl盐溶液中更高。PPSA表现了与线型疏水缔合丙烯酰胺共聚物不同的耐温机理，随着温度的升高，PPSA链上PEO与水形成的氢键被破坏，溶液疏水作用增强，溶液的吸光度增大，但溶液粘度却发生下降。采用动态光散射法研究了PPSA在盐水溶液中的流体力学半径分布，结果表明，PPSA溶液均为多分散体系。在低浓度时，粒子的流体力学半径Rh多分布于单分子链区，为60–176nm，而且随着PPSA浓度的增大，粒子流体力学半径向大颗粒缔合区移动，0.7g/L PPSA在3g/L NaCl溶液中的平均流体力学半径为348nm。当NaCl浓度为90g/L，随着PPSA浓度的增加，因超分子缔合结构的形成，Rh急剧增大。1.5g/L PPSA在不同NaCl浓度的盐溶液中流体力学半径的分布区域相似，但随着NaCl浓度的增加，PPSA在Rh大的缔合区的数量增加。粒子流体力学半径对散射角有较大的依赖性，散射角对PPSA多分散系数和粒子的流体力学半径的影响较大。采用静态光散射测定一系列浓度PPSA在不同散射角度下的散射光强，采用Berry拟合得到PPSA重均分子量(Mw)为5.6×106g/mol，回转半径(Rg)为165nm，第二维利系数(A2)为7×10-6cm3.mol/g2。采用原子力显微镜观察表明，PPSA在溶液中形成了独特的超分子结构，进一步揭示了PPSA分子链束在盐水溶液中的构象伸展。PPSA浓度为0.5g/L时，PPSA分子链束直径在300-900nm之间，高分子链束结构排列规整。随着PPSA浓度的增加，高分子链束直径增大。当PPSA浓度为1.5g/L时，PPSA分子链束直径明显增大，约为3.8-5.4μm。