两亲性聚合物表面活性剂比小分子表面活性剂具有更低的临界胶束浓度和更强的表/界面吸附驱动力,且迁移速率更慢,所形成的胶束或表／界面吸附层的稳定性更高,因而常常表现出独特的性能,在水煤浆添加剂和油水乳化剂等领域应用前景巨大。本论文通过对马来酸酐-苯乙烯无规共聚物(SMA)的侧链接枝改性,合成了两种阴离子梳形共聚物,并利用甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMA)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PMA)和甲基丙烯酸月桂酯(LMA)的三步RAFT可控聚合制备了三嵌段共聚物。分别研究了两种类型共聚物在水煤浆和油水乳化液中的界面活性和分散稳定性能,比较了不同分子结构组成下共聚物的性能差异,以及环境因素对共聚物性能的影响,进而探索了不同共聚物的作用机理。主要工作总结如下：1.合成了具有氨基萘磺酸单侧链结构的SMANS系列和具有氨基萘磺酸和聚乙二醇单甲醚(mPEG)双侧链结构的SMANP系列阴离子梳形共聚物,并通过三步RAFT反应制备得到了三嵌段共聚物PDMA-PPMA-PLMA。其中三嵌段共聚物的聚合过程表现出拟一级动力学特性,聚合产物具有分子结构可控、分子量分布窄的特点。由于叔氨基团的存在,三嵌段共聚物在水溶液中具有明显的pH响应性,能够通过调节溶液pH诱导其形成不同的胶束结构。2.重点从流变学角度,研究了SMAN系列阴离子梳形共聚物对于神府煤水煤浆的分散稳定性能,并利用zeta电位、紫外/可见光吸收光谱以及接触角等手段,研究了两种阴离子共聚物对水煤浆的作用机理及其异同。结果表明,氨基萘磺酸侧链能够使煤粒间产生静电斥力效应,但离子强度对其作用效果具有明显影响。分子结构中额外引入的mPEG侧链不仅能够在煤粒间提供有效的空间位阻效应,并产生较厚的水化膜,同时还能够提高共聚物在煤粒表面的吸附层密度,从而使水煤浆的分散稳定性进一步增强,使其最大成浆浓度由66叭%升高至71wt%。3.分别研究了SMAN系列和PDMA-PPMA-PLMA系列共聚物的正十二烷/水界面活性、界面吸附性能以及乳化稳定性能,并考察了共聚物分子结构和环境因素(盐浓度或pH)对不同共聚物作用性能的影响,明确了各类共聚物的乳化稳定机理。与在水煤浆中类似,SMANP分子结构中适宜比例的mPEG侧链也能使得共聚物在油滴表面的吸附层密度和厚度增大、吸附膜强度提高,并有效增强体系的耐盐性,从而发挥更有效的乳化稳定作用。由于嵌段共聚物具有更大的分子体积以及更加规整的亲疏水嵌段结构,其分子能够更牢固地吸附在油水界面,并形成更致密的吸附层结构,因此其降低界面张力的效果略高于SM AN系列共聚物,具有更好的乳化稳定性能。嵌段共聚物的界面活性具有pH响应性,pH的影响作用与其分子中的叔氨基团比例相关。通过胜利原油验证了共聚物的乳化降粘性能,其中SMANP和PDMA-PPMA-PLMA分别能将原油表观粘度从约34 Pa·s降至247 mPa·s (5 mg/mL)和350mPa·s (3 mg/mL)。4.利用阴离子SMANS和阳离子PDMA-PPMA-PLMA组成复合体系,考察形成的复合微粒结构随SMANS浓度、溶液pH及盐浓度的变化,研究两种聚电解质在溶液中的相互作用和自组装机理,并探索了复合微粒的界面活性和乳化稳定性能,以及不同条件下界面吸附层的结构变化。结果表明,在正负电荷的化学计量比为1时,两种聚电解质的相互作用最强,形成的复合物胶束的聚集数最大、结构最致密。相比于单组份体系,聚电解质复合物具有更高的油水界面活性和吸附性能,能够更高效地形成具有良好稳定性的O/W型乳化液。溶液pH的升高会降低嵌段共聚物的电荷密度,盐浓度的升高则对聚电解质问的静电作用具有屏蔽效应,两种因素都会削弱聚电解质的复合作用,并对复合物的结构、界面活性和乳化稳定性能产生不同的影响。