聚丙烯酰胺水溶液的粘度受溶液的濃度、溫度、PH值、剪切力及聚合物分子量的影響如下:
PAM水溶液粘度和濃度近似成對(duì)數(shù)關(guān)系,對(duì)于高分子量的聚丙烯酰胺來說,即使百分之幾的濃度,其溶液已相當(dāng)粘稠了,濃度超過10%時(shí)很難處理,會(huì)形成凝膠狀結(jié)構(gòu),濃度超過70%時(shí)更宜認(rèn)為是水溶于聚丙烯酰胺,升高溫度能降低粘度但不顯著。
非離子聚丙烯酰胺溶液受PH值的影響不明顯。但當(dāng)PH值在10以上時(shí),聚合物由于水解粘度很快升高。根據(jù)51PAM的經(jīng)驗(yàn)表明,水解PAM當(dāng)水解度小于20%時(shí),特性粘數(shù)隨水解度增加而很快增加,大水解度大約25%-30%時(shí),粘度達(dá)到一個(gè)極大值后隨水解度的增加而逐漸降低。
PAM水溶液為假塑性流體,其粘度隨剪切率增加而下隆。在很低的剪切率(零切變范圍內(nèi))下,粘度與剪切率無關(guān):當(dāng)剪切率上升到臨界值以上,粘度明顯下隆,即剪切變稀。這是由于在剪切作用下分子鏈伸展,堆積密度降低。這種現(xiàn)象也可以用高分子鏈的纏結(jié)來解釋。當(dāng)剪切率增大時(shí),纏結(jié)被部分的破壞,纏結(jié)點(diǎn)的數(shù)目因此而降低,導(dǎo)致粘度下降。
在一定的溫度下,粘度隨聚合物分子量和濃度兩者的增高而增高,在較低的分子量范圍內(nèi),粘度隨分子量的增加較慢,但當(dāng)分子量達(dá)到一定數(shù)值后,粘度隨分子量增加而增大的速度顯著加快。各種不同濃度的聚丙烯酰胺溶液濃度的粘度隨分子量的增加都有一個(gè)拐點(diǎn),即在分子量增大到某一數(shù)值后,粘度就急劇增大。通常用纏結(jié)概念來解釋這個(gè)現(xiàn)象:粘度隨分子量增大的曲線中的拐點(diǎn)時(shí)大分子鏈開始纏結(jié)的分子量。由于纏結(jié),高分子鏈相互運(yùn)動(dòng)受到了空間的阻礙,這就使粘度發(fā)生突變。
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