聚丙烯酰胺水溶液的粘度受溶液的浓度、温度、PH值、剪切力及聚合物分子量的影响如下:
PAM水溶液粘度和浓度近似成对数关系,对于高分子量的聚丙烯酰胺来说,即使百分之几的浓度,其溶液已相当粘稠了,浓度超过10%时很难处理,会形成凝胶状结构,浓度超过70%时更宜认为是水溶于聚丙烯酰胺,升高温度能降低粘度但不显著。
非离子聚丙烯酰胺溶液受PH值的影响不明显。但当PH值在10以上时,聚合物由于水解粘度很快升高。根据51PAM的经验表明,水解PAM当水解度小于20%时,特性粘数随水解度增加而很快增加,大水解度大约25%-30%时,粘度达到一个极大值后随水解度的增加而逐渐降低。
PAM水溶液为假塑性流体,其粘度随剪切率增加而下隆。在很低的剪切率(零切变范围内)下,粘度与剪切率无关:当剪切率上升到临界值以上,粘度明显下隆,即剪切变稀。这是由于在剪切作用下分子链伸展,堆积密度降低。这种现象也可以用高分子链的缠结来解释。当剪切率增大时,缠结被部分的破坏,缠结点的数目因此而降低,导致粘度下降。
在一定的温度下,粘度随聚合物分子量和浓度两者的增高而增高,在较低的分子量范围内,粘度随分子量的增加较慢,但当分子量达到一定数值后,粘度随分子量增加而增大的速度显著加快。各种不同浓度的聚丙烯酰胺溶液浓度的粘度随分子量的增加都有一个拐点,即在分子量增大到某一数值后,粘度就急剧增大。通常用缠结概念来解释这个现象:粘度随分子量增大的曲线中的拐点时大分子链开始缠结的分子量。由于缠结,高分子链相互运动受到了空间的阻碍,这就使粘度发生突变。
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