Dual Semi-Interpenetrating Networks of Water-Soluble Macromolecules and Supramolecular Polymer-like Chains: The Role of Component Interactions

2024

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/polym16101430
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Dual networks formed by entangled polymer chains and wormlike surfactant micelles have attracted increasing interest in their application as thickeners in various fields since they combine the advantages of both polymer- and surfactant-based fluids. In particular, such polymer-surfactant mixtures are of great interest as novel hydraulic fracturing fluids with enhanced properties. In this study, we demonstrated the effect of the chemical composition of an uncharged polymer poly(vinyl alcohol) (PVA) and pH on the rheological properties and structure of its mixtures with a cationic surfactant erucyl bis(hydroxyethyl)methylammonium chloride already exploited in fracturing operations. Using a combination of several complementary techniques (rheometry, cryo-transmission electron microscopy, small-angle neutron scattering, and nuclear magnetic resonance spectroscopy), we showed that a small number of residual acetate groups (2-12.7 mol%) in PVA could significantly reduce the viscosity of the mixed system. This result was attributed to the incorporation of acetate groups in the corona of the micellar aggregates, decreasing the molecular packing parameter and thereby inducing the shortening of worm-like micelles. When these groups are removed by hydrolysis at a pH higher than 7, viscosity increases by five orders of magnitude due to the growth of worm-like micelles in length. The findings of this study create pathways for the development of dual semi-interpenetrating polymer-micellar networks, which are highly desired by the petroleum industry.