[发明专利]测定疏水缔合型聚丙烯酰胺分子量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定疏水缔合型聚丙烯酰胺分子量的方法。

背景技术

疏水缔合聚合物(Hydrophobically Associating Water-Soluble Polymers，简称HAWSP)，是指在聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物(Properties of Hydrophobically Associating Polyacrylamides：Influence of the Method of Synthesis.Macromolecules.1993；26(17)：4521-4532.)。在水溶液中，疏水基团之间由于疏水缔合作用而发生聚集，并在浓度高于某一临界浓度(即临界缔合浓度)后，形成以分子间缔合为主的超分子结构，流体力学体积增大、溶液粘度大幅度升高、抗温、抗盐和抗剪切性能等明显提高。疏水缔合聚合物的这些特征使其成为水溶性聚合物领域的研究热点，并随着人们对其研究的深入，目前疏水缔合聚合物产品已经成功应用于油气田工程领域的各个方面。疏水缔合型丙烯酰胺类聚合物(简称HAWSP)是以丙烯酰胺和丙烯酸作为聚合物分子主链的一类疏水缔合聚合物，此类聚合物是疏水缔合聚合物的最主要的类型之一。

聚合物的特性粘数是指溶液的比浓粘度在浓度无限稀释时的值(《高聚物的结构与性能》，马德柱等编，科学出版社，2004年.)，记为[η]；分子量是指聚合结构单元数与结构单元分子量的乘积。当聚合物的化学组成、溶剂、体系温度确定以后，特性粘数与分子量的关系满足Mark-Houwink方程。特性粘数和分子量是表征HAWSP的分子结构和评价HAWSP应用性能的重要参数，主要表现在以下两个方面：

特性粘数能够反映稀溶液范围内聚合物分子与溶剂分子之间的相互作用，是研究聚合物在溶液中的尺寸、形态以及聚合物与溶剂之间的相互作用的一个重要参数(刘德新等.由特性粘数测算聚合物-溶剂相互作用参数.华东理工大学学报.1987；13(6)：675-681.)；特性粘数法若与其它方法相互配合，还可以研究聚合物溶度参数、支化度等(《高分子科学教程》，韩哲文主编，华东理工大学出版社，2001年12月.)；

分子量影响HAWSP的缔合行为，高分子量的HAWSP可使其分子间缔合在较低的浓度下发生，降低临界缔合浓度，从而实现高效增粘性(Regalado，E.J.，Selb，J.，Candau，F.Viscoelastic Behavior of Semidilute Solutions of Multisticker Polymer Chains.Macromolecules.1999；32(25)：8580-8588.)；

因此，不论是进行理论研究还是对应用性能进行评价，正确测定HAWSP的分子量都具有重大的意义。国内外研究学者对HAWSP的分子量测定进行了大量的研究，并取得了一定的研究进展，其中最具有代表性的方法是光散射法和凝胶渗透色谱法(GPC)两种权威方法。Gram等采用GPC法，在THF作为溶剂、温度为25℃的条件下对HAWSP(其疏水单体为N，N-二甲基丙烯酰胺、十二烷基丙烯酸酯和十八烷基丙烯酸酯)的分子量和多分散指数进行了表征(Gram，S.L.，Brown，H.R.et al.Hydrophobically Modified Dimethylacrylamide Synthesis and Rheological Behavior.Macromolecules.2005；38(7)：2981-2989.)；Zhang Yubao等采用光散射法研究了HAWSP在去离子水中的重均分子量、第二维利数和均方回转半径，但是作者未提及文中的测试条件是否存在疏水缔合作用(Zhang Y.B.，Wu C.，Fang Q.，Zhang Y.X.A Light-Scattering Study of the Aggregation Behavior of Fluorocarbon-Modified Polyacrylamides in Water.Macromolecules.1996；29(7)：2494-2497.)。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定疏水缔合型聚丙烯酰胺分子量的方法。

本发明提供的测定疏水缔合型聚丙烯酰胺分子量的方法，包括如下步骤：

1、一种测定疏水缔合型聚丙烯酰胺分子量的方法，包括如下步骤：

1)将疏水缔合聚合物母液、甲酰胺和氯化钠水溶液混匀，得到所述疏水缔合聚合物母液浓度为C₀的试样溶液；