胍胶(Guargum)是一种天然半乳甘露聚糖，由于溶解在水中后具有相当高的粘度而在工业上有着极其广泛的应用。胍胶水溶液为假塑性流体，大分子在自然状态下呈缠绕的网状结构，在许多工业中用作增稠剂、稳定剂、乳化剂、粘结剂和调理剂等。压裂液采油和油气井钻井是胍胶及其衍生物用量最大的行业之一。 长期的压裂作业已经证明，胍胶是一种既廉价又有效的稠化剂，然而胍胶并非是完美的产品，它自身也存在一些缺点，如水不溶物含量太高，耐剪切性能不好，破胶残余物较多，对地层伤害大等等。随着油井逐渐的枯竭以及开采难度的增加，人们越来越注意到对油井的保护以保证可持续发展。因此我们需要对胍胶进行改性来弥补胍胶自身的不足。 目前国内对胍胶及其衍生物的研究起步较晚，大部分都只局限于实际应用的一些经验，很少涉及对分子结构及其理论的研究，而这又是开发新型产品所应该了解的。胍胶分子是较为柔性的中性高分子，分子内的缠结及缔合作用较为强烈，因而整个溶液中分子链的密度及形成的网格的强度不太均一，本论文在前人研究的基础上，通过分析其网络结构从根本上提出了胍胶压裂液悬砂的机理，并通过化学可控的方法引入离子基团来改变溶液中高分子链的形态，从而影响亚浓溶液中高分子链的聚集态结构(网络结构)，最终改善胍胶高分子压裂液的性能。 软刻蚀技术(SoftLithography)是近年来发展起来的一种新型微制造技术.它由最初的硬质模板，通过中介图形转移元件—弹性印章—把微米、亚微米甚至是纳米级的微图形复制到目标物质上去.与传统的光刻技术相比，软刻蚀具有显著的优点：实施过程简便，成本低廉，不需要复杂昂贵的大型光刻设备，尤其适于在普通实验室开展；弹性印章一次模塑成形，可多次重复使用，可大面积、成批量制作微图形；可以在复杂的表面上制作微图形；不受光波长的约束，可以突破光刻中由于光衍射造成的加工尺度极限；适用材料范围广，金属、玻璃、有机聚合物、陶瓷等都可以很方便地通过软刻蚀的方法制备成微图形.此外，软刻蚀方法还对化学及生物研究有很好的兼容性.软刻蚀研究具有良好的理论价值和应用前景.在该论文中，我们把软刻蚀方法应用到聚合物中.通过毛细微模塑和转移微模塑方法制备了聚合物的微结构，并通过聚合物的软刻蚀方法制备了钌螯合物功能材料的微结构。 本论文主要包括以上两方面的工作，研究内容如下：1)利用稀溶液粘度测定的实验手段表征稀溶液中胍胶高分子链的流体力学体积(hydrodynamicvolume)，确定胍胶分子“整体网络”形成所对应的临界接触浓度C*，从实验结果得出在我们所研究的取代范围内C*随着羧甲基取代度的升高而降低。 2)通过Viscoelasticsurfactant与胍胶网络结构的比较提出网络结构悬砂理论，从而得到启发合成出羧甲基化胍胶，利用PVS流变仪分析了羧甲基胍胶交联体系的温粘性以及耐剪切等主要性能，讨论“整体网络”和“局部网络”对改性胍胶高分子溶液粘弹性的影响。 3)用毛细微模塑法和转移微模塑法分别制备了钌有机螯合物搀杂的PVP微条纹和点阵微图形。电镜照片显示所形成的微图形很好地再现了模板的原貌，而荧光显微镜照片表明钌有机螯合物在PVP中分散均匀。荧光光谱分析发现分散在PVP中钌有机螯合物的发射光谱有蓝移现象。