在低浓度下具有类似水溶性聚合物的增粘性质，是少数Gemini表面活性剂不同于传统单链表面活性剂的又一个特性，本论文主要针对不含任何添加剂的阴离子Gemini表面活性剂的增粘体系进行研究。　　 首先通过分子结构设计，建立两条不同的合成路线，分别以长链烷基酸和短链烷基二酸为原料，经傅克酰基化反应、格氏反应、催化加氢还原、磺化、中和等反应，合成出五种高纯度的具有不同烷基链长度和连接基团长度的双烷基双苯磺酸钠Gemini表面活性剂15-2-15、15-3-15、15-4-15、14-4-14和13-4-13；并且通过核磁、红外和质谱等手段检测并鉴定其结构。　　 合成的五种Gemini表面活性剂15-2-15、15-3-15、15-4-15、14-4-14和13-4-13在较低的浓度下都具有较高粘度，而且溶液中没有其他添加剂。该类表面活性剂水溶液的粘度随浓度的增加而升高，高到失去流动性，呈冻胶状。　　 利用旋转流变仪对该粘弹性溶液的稳态流变性研究发现，该流体具有明显的剪切变稀的非牛顿流体行为，符合假塑性流体的指数方程，剪切粘度随剪切速率的增加而降低；溶液具有类似聚合物溶液的爬杆效应，其主要是由第一法向应力差N1造成的。对溶液体系动态流变研究发现，浓度越高体系的粘性模量和弹性模量都增加，当频率较低时，体系粘性占主导，当频率较高时，体系的弹性大于体系的粘性。本论文还研究分子结构、温度、以及乙醇对溶液粘弹性质的影响，表面活性剂的连接基碳原子数小于或等于4，烷基链碳原子数大于或等于13，体系的增粘效果明显，体系的粘度在一定温度临界值以下保持较高的粘度，超过某一临界值时，粘度迅速降低，少量乙醇的加入也能够迅速降低体系的粘度。　　 为研究该系列磺酸钠Gemini表面活性剂溶液产生较高粘弹性以及特殊流变性的原因，本论文通过研究表面活性剂在水溶液中的聚集机理进行理论分析和推算，并利用低温冷冻电镜技术对溶液内部进行直观的形貌分析。发现线性胶束的存在是体系产生高粘弹性的直接原因，浓度越高线性胶束越稠密；线性胶束被破坏，溶液体系的粘度迅速降低；线性胶束的运动和相互作用影响增粘型溶液体系的流变性能。　　 除了研究五种磺酸钠Gemini表面活性剂的粘弹性和增粘机理之外，还对其熔点、溶解性、Krafft点、表面活性、溶液电导率等物理化学性质进行对比研究。五种表面活性剂的熔点在200℃到300℃之间，分子量越高熔点越低；研究表明15-4-15、14-4-14和13-4-13溶解性较好，15-2-15和15-3-15溶解性稍差；五种表面活性剂的溶解度随着温度有一个突然上升的温度点(即Karrt点)，分子量越高，Krafft点越高。该类表面活性剂的表面张力随着浓度的增加，一开始变化很小，当达到某一值时，表面张力迅速下降到某一平台；表面张力随着温度的变化曲线存在一个类似的突变值。虽然溶液电导率随着浓度的增加而增加，但存在一个增速突变的拐点。这些溶液性质的变化规律都与体系的高粘度性质有关。