Koja su svojstva rastvora celuloznog etra i faktori koji utiču na njega?

Najvažnije svojstvo rastvora celuloznog etera je njegovo reološko svojstvo. Posebna reološka svojstva mnogih celuloznih etera čine ih širokom primjenom u različitim područjima, a proučavanje reoloških svojstava je korisno za razvoj novih područja primjene ili poboljšanje nekih područja primjene. Li Jing sa Šangajskog univerziteta Jiao Tong sproveo je sistematsko istraživanje o reološkim svojstvimakarboksimetilceluloza (CMC), uključujući utjecaj parametara molekularne strukture CMC-a (molekulska težina i stepen supstitucije), pH koncentracije i jonske snage. Rezultati istraživanja pokazuju da viskoznost rastvora bez smicanja raste sa povećanjem molekulske mase i stepena supstitucije. Povećanje molekulske težine znači rast molekularnog lanca, a lako zapletanje između molekula povećava viskoznost otopine; veliki stepen supstitucije čini da se molekuli više rastežu u rastvoru. Stanje postoji, hidrodinamički volumen je relativno velik, a viskozitet postaje velik. Viskoznost vodenog rastvora CMC raste sa povećanjem koncentracije, što ima viskoelastičnost. Viskoznost otopine opada sa pH vrijednošću, a kada je ona niža od određene vrijednosti, viskoznost se lagano povećava i na kraju se stvara i taloži slobodna kiselina. CMC je polianionski polimer, pri dodavanju monovalentnih iona soli Na+, K+ štit, viskozitet će se smanjiti u skladu s tim. Dodatak dvovalentnog kationa Caz+ uzrokuje da se viskozitet otopine prvo smanji, a zatim poveća. Kada je koncentracija Ca2+ viša od stehiometrijske tačke, CMC molekuli stupaju u interakciju sa Ca2+, a u otopini postoji superstruktura. Liang Yaqin, North University of China, itd. koristio je metodu viskozimetra i metodu rotacionog viskozimetra za sprovođenje posebnih istraživanja o reološkim svojstvima razrijeđenih i koncentriranih otopina modificirane hidroksietil celuloze (CHEC). Rezultati istraživanja su otkrili da: (1) Kationska hidroksietil celuloza ima tipično ponašanje viskoznosti polielektrolita u čistoj vodi, a smanjeni viskozitet raste s povećanjem koncentracije. Intrinzički viskozitet kationske hidroksietil celuloze sa visokim stepenom supstitucije je veći od kationske hidroksietil celuloze sa niskim stepenom supstitucije. (2) Rastvor kationske hidroksietil celuloze pokazuje karakteristike nenjutnovske tečnosti i ima karakteristike stanjivanja pri smicanju: kako se koncentracija mase rastvora povećava, povećava se i njen prividni viskozitet; u određenoj koncentraciji otopine soli, CHEC prividni viskozitet Smanjuje se s povećanjem koncentracije dodane soli. Pod istom brzinom smicanja, prividni viskozitet CHEC u sistemu rastvora CaCl2 je značajno veći od CHEC u sistemu rastvora NaCl.

Uz kontinuirano produbljivanje istraživanja i kontinuirano širenje polja primjene, svojstva mješovitih sistemskih rješenja sastavljenih od različitih celuloznih etera također su privukla pažnju ljudi. Na primjer, natrijum karboksimetil celuloza (NACMC) i hidroksietil celuloza (HEC) koriste se kao sredstva za istiskivanje nafte u naftnim poljima, koja imaju prednosti jake otpornosti na smicanje, obilne sirovine i manjeg zagađenja okoliša, ali učinak njihove upotrebe nije idealan. Iako prvi ima dobar viskozitet, na njega lako utiču temperatura i salinitet rezervoara; iako potonji ima dobru otpornost na temperaturu i sol, njegova sposobnost zgušnjavanja je slaba i doza je relativno velika. Istraživači su pomiješali ta dva rješenja i otkrili da je viskoznost kompozitne otopine postala veća, otpornost na temperaturu i otpornost na sol u određenoj mjeri poboljšani, a učinak primjene je poboljšan. Verica Sovilj i dr. proučavali su reološko ponašanje rastvora mešovitog sistema sastavljenog od HPMC i NACMC i anjonskog surfaktanta sa rotacionim viskozimetrom. Reološko ponašanje sistema zavisi od HPMC-NACMC, HPMC-SDS i NACMC- (HPMC-SDS) između različitih efekata.

Na reološka svojstva rastvora celuloznog etra takođe utiču različiti faktori, kao što su aditivi, spoljna mehanička sila i temperatura. Tomoaki Hino et al. proučavao je učinak dodatka nikotina na reološka svojstva hidroksipropil metilceluloze. Na 25C i koncentraciji nižoj od 3%, HPMC je pokazivao ponašanje Njutnove tečnosti. Kada je dodat nikotin, viskoznost se povećala, što je ukazivalo na to da nikotin povećava zaplitanjeHPMCmolekule. Nikotin ovdje pokazuje efekat soljenja koji podiže tačku gela i tačku magle HPMC. Mehanička sila kao što je sila smicanja također će imati određeni utjecaj na svojstva vodenog rastvora celuloznog etera. Koristeći reološki turbidimetar i instrument za raspršivanje svjetlosti pod malim uglom, utvrđeno je da će se u polurazrijeđenom rastvoru, povećanjem brzine smicanja, zbog posmičnog miješanja, povećati temperatura prijelaza tačke magle.