四川大学冯玉军/殷鸿尧团队 Macromolecules：无机盐与聚合物分子结构对阴离子功能化聚丙烯酰胺溶液性质影响的定量研究

四川大学冯玉军和殷鸿尧团队针对阴离子功能化聚丙烯酰胺在高盐环境下溶液黏度下降的问题，开展了定量研究。研究分别以不同AMPS摩尔分数（带电功能单体）的P(AM-co-AMPS)共聚物在NaCl、CaCl₂、MgCl₂三种无机盐溶液中的流变性能为对象，联合标度理论计算与全原子分子动力学模拟，系统探究了无机盐种类、浓度及分子结构对溶液性质的协同影响。结果显示，二价阳离子（Ca²⁺、Mg²⁺）可桥接高分子链，导致溶液流变标度指数偏离中性聚合物；而链收缩与溶剂质量演变主要由盐浓度控制。定量结果建立了AMPS摩尔分数与链构象参数（排除体积Vₑ ∝ Fₛ⁰·⁹、Kuhn长度b ∝ Fₛ⁰·⁴⁵）的标度关系，分子模拟进一步揭示链构象受阳离子‑聚合物静电吸引与AMPS侧基位阻效应的双向竞争调控。该研究首次建立了无机盐与聚合物分子结构对溶液性质的定量关系模型，为高盐环境下水溶性功能高分子的精准分子设计提供了理论依据。相关论文发表于《Macromolecules》，并获得四川省自然科学基金和国家自然科学基金资助。