聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子間流動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的內(nèi)摩擦阻力。內(nèi)摩擦阻力與聚合物結(jié)構(gòu)、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、溫度和壓力等有關(guān)。
溫度對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響：
溫度是分子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的反映，分子運(yùn)動(dòng)必須克服分子間相互作用，而分子間相互作用，如分子間氫鍵、內(nèi)耗、擴(kuò)散、分子鏈取向、糾纏等。直接影響粘度，所以聚合物溶液的粘度會(huì)隨溫度而變化。溫度變化對(duì)聚合物溶液粘度的影響顯著。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨著溫度的升高而降低。原因是聚合物溶液的分散相顆粒相互纏結(jié)，形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物。溫度越高，越容易破壞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此其粘度降低。
水解時(shí)間對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響：
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨水解時(shí)間的延長(zhǎng)而變化，水解時(shí)間短，粘度小，這可能是由于聚合物尚未形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；由于水解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，粘度降低，水解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是由于聚丙烯酰胺在溶液中的結(jié)構(gòu)變松造成的。部分水解的聚丙烯酰胺溶于水，分解成帶負(fù)電荷的大分子。分子間的靜電排斥和同一分子上不同鏈節(jié)間的陰離子排斥導(dǎo)致分子在溶液中拉伸并相互纏結(jié)，這就是部分水解聚丙烯酰胺能明顯增加其溶液粘度的原因。
鹽度對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響：
與陰離子基團(tuán)相比，聚丙烯酰胺分子鏈中的陽(yáng)離子基團(tuán)凈電荷多，極性大，而H2O是極性分子。根據(jù)相似混溶性原理，聚合物具有更好的水溶性和更大的特性粘度。隨著礦物含量的增加，正靜電荷被陰離子部分包圍，形成離子氣氛，與周圍的正靜電荷結(jié)合，聚合物溶液的極性和粘度降低，礦物濃度繼續(xù)增加，正負(fù)離子基團(tuán)形成分子內(nèi)或分子間氫鍵的締合(導(dǎo)致聚合物在水中的溶解度降低)。同時(shí)，加入的鹽離子通過(guò)屏蔽正負(fù)電荷打破了正負(fù)離子之間的結(jié)合，導(dǎo)致聚合物在水中溶解度的增加。這兩種效應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng)，使得聚合物溶液中的鹽濃度更高(0.06摩爾/升)，粘度保持較小。
分子量對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響：
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨著聚合物分子量的增加而增加，這是分子運(yùn)動(dòng)時(shí)分子間相互作用的結(jié)果。當(dāng)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量約為106時(shí)，聚合物線圈開(kāi)始相互滲透，這足以影響光的散射。當(dāng)含量稍高時(shí)，機(jī)械纏結(jié)足以影響粘度。當(dāng)含量很低時(shí)，聚合物溶液可視為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，鏈與氫鍵之間的機(jī)械纏結(jié)一起形成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)含量高時(shí)，溶液含有許多鏈節(jié)接觸，這使得聚合物溶液凝膠化。因此，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量越高，分子間就越容易形成鏈纏結(jié)，溶液的粘度也就越高。
