典型季铵盐聚合物水溶液降解机理的初步探索(4)
周江等[17]研究表明，压裂填充和酸压施工中所使用的聚合物在高pH值条件下容易发生降解反应，而对于离子型聚合物，其表观黏度与pH值密切相关。溶液的黏度是随溶液的pH值成比例上升的。聚合物溶液的黏度在pH值3.4到5.7之间呈快速上升状态，其值可增加2到3个数量级。当pH值超过5.7时聚合物的表现黏度达到最大值。在高pH值条件下，溶液的电离将造成聚合物链上羧基间的静电排斥力。这种静电排斥力使得聚合物不能卷曲，反而有所膨胀，从而使其黏度增加。
胡忠前等人[6]合成了DAC的同系物DMC与丙烯酰胺AM的共聚物P(DMC-AM)并考察其溶液性质。其中，以聚合物的表观黏度为考察指标，研究了溶液pH值对质量分数为0.8%的聚合物溶液的影响。研究表明，在剪切速率为170S-1时，聚合物溶液黏度在pH值为6~7时最高，这主要是由于碱容易导致聚合物水解，而酸中和反离子屏蔽聚合物侧基正电荷的缘故。靠近于酯键的电荷使得正酯基季铵盐通常在酸中相对稳定，而在碱中则易于分解。聚合物侧链季铵基团在酸、碱条件下，对水解速率的影响是因为形成的基态的稳定化程度不同。如pic1.7所示。
1.7 酸碱对聚合物P(DMC-AM)降解的影响
过程中，羰基碳原子和氮原子上的正电荷之间的电荷排斥作用，会因为氢氧根离子的进攻而减弱。但是质子化作用会增强其间的排斥作用。结果是，与一个缺乏阳离子的酯相比，在碱性条件下，水解速率增加了200倍，在酸性条件下，水解速率降低了2000倍。该文献仅研究了单一黏度DMC共聚在不同pH值情况下表观黏度随时间的变化规律，而产物特征黏度值对其的影响尚未进行研究。
通过以上介绍可知，由于PDAC聚合物中存在酯基，在酸性或者碱性条件下容易降解（水解），从而对其黏度或者其他性质有一定影响。然而国内外尚无公开文献发表研究该内容。目前，仅1篇文献研究了其同系物的均聚物PDMC在单一相对分子质量、不同pH值情况下表观黏度随时间的变化规律，存在一定研究空白。
1.4 论文研究内容及意义
本论文拟通过精制得到高转化率、系列化特征黏度PDAC，进而探究其水溶液在不同pH、不同温度的特征黏度随时间的变化规律；进一步比较典型阳离子均聚物PDAC、PDMC及PDMDAAC的水溶液在同一条件下的降解（水解）变化规律。
以上工作可为了解以PDAC为代表的含酯基季铵盐均聚物溶液性质和性能奠定基础，更为其应用提供依据。
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