Aller au contenu principal
2025 article

Quantifying the Thickening Power of High-Molecular-Weight Thermoviscosifying Polymers in Pure Water

4Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
4Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, fr, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Thermoviscosifying polymers (TVPs), which thicken aqueous solutions upon heating, deviate from the conventional thermothinning behavior and hold promise as effective rheology modifiers under harsh conditions. However, their thickening efficiency at low concentrations remains limited by relatively low molecular weights, and the quantitative relationship between thermoviscosifying capacity and thermoassociative contributions has yet to be fully established. In this work, model TVPs were synthesized by grafting amino-terminated poly( N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) onto high-molecular-weight partially hydrolyzed polyacrylamide, with systematic variations in backbone molecular weight ( M w ) and graft ratio ( G r ). A dual-model strategy was adopted to quantify the non-Arrhenius viscosity increase in the thermoviscosifying regime: the Cross model captured logarithmical viscosity growth, while the Gompertz function described sigmoidal viscosity amplification. By integrating molecular parameters into the Gompertz framework, scaling relationships were established between the thickening amplitude (η max –η ass ) and M w, G r, and polymer concentration ( C p ), yielding η max –η ass ∼ M w 1.75, ∼ G r 1.04 and ∼ C p 2.01, as exemplified by η ( T, M w ) = η a s s + K · M w 1.75 e − e − k ( T − T c ) . The net thickening power, η–η ass, representing the thermoassociative contribution beyond the nonassociative baseline, scales with PNIPAM content ( C PNIPAM ) as η–η ass ∼ C PNIPAM n . Analysis using the time–temperature superposition shift factor revealed distinct scaling exponents ( n = 2.78 for C p vs 1.10 for G r ), highlighting the stronger influence of backbone concentration over grafting density in promoting thermoassociation. These findings provide a quantitative paradigm for assessing thickening performance and establish molecular design principles for TVPs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Quantifying the Thickening Power of High-Molecular-Weight Thermoviscosifying Polymers in Pure Water
Date Crossref
09/12/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Sichuan University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Ingenierie des Materiaux polymeres pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Rutherford Appleton Laboratory ISIS Neutron and Muon Source pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Science and Technology Facilities Council pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Polymer Research Institute pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Sichuan University, Ingenierie des Materiaux polymeres et ISIS Neutron and Muon Source — Rutherford Appleton Laboratory, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Hydrogels: synthesis, properties, applicationsTherapeutic Uses of Natural ElementsBlood properties and coagulation

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.