Hydrophobically Associating Polymers As Rheology Modifiers

Polymères hydrophobiquement associatifs comme modificateurs de rhéologie

T. Aubry and M. Moan

Université de Brest

Abstract

Hydrophobically associating water-soluble polymers are essentially hydrophilic polymer chains containing a small number of strongly hydrophobic groups, distributed or located at some priviledged sites on the chains. In aqueous media, hydrophobic units tend to associate in order to minimize their exposure to water, leading to reversible intra- and intermolecular hydrophobic junction networks, at even very low polymer concentrations. Such temporary networks influence strongly the linear and nonlinear rheological properties of the solutions and make such polymers candidates as rheology modifiers in aqueous-based formulations such as drilling fluids. In this paper, we present the main rheological characteristics of hydrophobically associating water-soluble polymers, the influence of the presence of a surfactant on their rheological properties and the rheology of solutions containing a mixture of associating and non-associating water-soluble polymers.

Résumé

Les polymères hydrophobiquement associatifs solubles dans l'eau sont essentiellement des chaînes de polymères hydrophiles contenant un petit nombre de groupements fortement hydrophobes répartis ou situés sur certains sites privilégiés des chaînes. En milieux aqueux, les unités hydrophobes tendent à s'associer de manière à réduire leur exposition à l'eau, conduisant à des réticulations de jonctions hydrophobes intra et intermoléculaires réversibles, même à de très faibles concentrations en polymères. De tels réseaux temporaires influencent fortement les propriétés rhéologiques linéaires et non linéaires des solutions et font de tels polymères des candidats comme modificateurs de rhéologie dans des formulations à base d'eau telles que les fluides de forage. Dans cet article, nous étudions les principales propriétés rhéologiques de polymères hydrophobiquement associatifs solubles dans l'eau, l'influence de la présence d'un agent tensio-actif sur leurs propriétés rhéologiques et la rhéologie des solutions contenant un mélange de polymères hydrosolubles associatifs et non associatifs.