表面活性剂与聚合物复配可以产生协同效应,使得复合体系自组装形成更加丰富的聚集形态,具有更加优良的理化性质,被广泛应用于药物传递、三次采油、表面改性、油田压裂液、污水处理等领域。本文采用粗粒度动力学模拟的方法研究单链和Gemini季铵盐表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB、12-S-12)与聚丙烯酰胺(HPAM)复合体系自组装行为,从分子水平考察复合体系自组装构型的演变过程,揭示自组装形貌转变的作用机制。对于DTAB/HPAM复配体系,随着DTAB浓度增大,聚集体从球形转变为棒状结构。模拟结果显示聚合物链包裹的表面活性剂胶束形成的空间位阻作用会对聚集体的自组装形貌结构产生重要影响。此外,HPAM水解度增大会促进DTAB/HPAM聚集体的从球形转变为棒状结构。这主要是因为随着HPAM水解度增大,DTAB头基与HPAM极性基团-COO~-间的静电吸引作用增强,并且HPAM分子链发生伸展,刚性增强,这些都有利于复合体系形成棒状聚集体。对于12-S-12/HPAM复合体系,随着表面活性剂浓度增大聚集体结构从球形转变为棒状结构,12-18-12/HPAM体系中聚集体在较高浓度时会形成分支状结构。这主要是因为表面活性剂与聚合物之间的静电吸引作用以及表面活性剂之间的疏水相互作用增强导致的。随着Gemini表面活性剂连接基团长度的增加,复合体系聚集体形貌经历了长棒状-短棒状-长棒状的构型转变过程。这主要是因为不同的连接基团长度使得表面活性剂头基之间平衡距离的不同,连接基团的疏水性不同以及表面活性剂头基吸引溴离子的能力存在差异。此外,模拟结果显示聚合物链处于分支状聚集体的连接节点,说明体系中带相反电荷的聚合物能够促进聚集体形成分支结构。