Den vigtigste egenskab ved celluloseetheropløsning er dens rheologiske egenskab. De specielle rheologiske egenskaber af mange celluloseethere gør dem meget udbredt inden for forskellige områder, og studiet af rheologiske egenskaber er gavnligt for udviklingen af nye anvendelsesområder eller forbedringen af nogle anvendelsesområder. Li Jing fra Shanghai Jiao Tong University gennemførte en systematisk undersøgelse af de reologiske egenskaber vedcarboxymethylcellulose (CMC), herunder indflydelsen af CMC's molekylære strukturparametre (molekylvægt og substitutionsgrad), koncentrations-pH og ionstyrke. Forskningsresultaterne viser, at opløsningens nul-forskydningsviskositet stiger med stigningen i molekylvægten og graden af substitution. Forøgelsen af molekylvægten betyder væksten af molekylkæden, og den lette sammenfiltring mellem molekylerne øger opløsningens viskositet; den store grad af substitution gør, at molekylerne strækker sig mere i opløsningen. Tilstanden eksisterer, det hydrodynamiske volumen er relativt stort, og viskositeten bliver stor. Viskositeten af CMC vandig opløsning stiger med stigningen i koncentrationen, som har viskoelasticitet. Opløsningens viskositet falder med pH-værdien, og når den er lavere end en vis værdi, stiger viskositeten lidt, og til sidst dannes og udfældes fri syre. CMC er en polyanionisk polymer, ved tilsætning af monovalente saltioner Na+, K+-skjold vil viskositeten falde tilsvarende. Tilsætning af divalent kation Caz+ får opløsningens viskositet til at falde først og derefter øges. Når koncentrationen af Ca2+ er højere end det støkiometriske punkt, interagerer CMC-molekyler med Ca2+, og der eksisterer en overbygning i opløsningen. Liang Yaqin, North University of China, etc. brugte viskosimetermetoden og rotationsviskosimetermetoden til at udføre speciel forskning i de rheologiske egenskaber af de fortyndede og koncentrerede opløsninger af modificeret hydroxyethylcellulose (CHEC). Forskningsresultaterne viste, at: (1) Kationisk hydroxyethylcellulose har typisk polyelektrolytviskositetsadfærd i rent vand, og den reducerede viskositet stiger med stigningen i koncentrationen. Den indre viskositet af kationisk hydroxyethylcellulose med høj grad af substitution er større end for kationisk hydroxyethylcellulose med lav substitutionsgrad. (2) Opløsningen af kationisk hydroxyethylcellulose udviser ikke-newtonske væskekarakteristika og har forskydningsfortyndende egenskaber: efterhånden som opløsningens massekoncentration stiger, stiger dens tilsyneladende viskositet; i en vis koncentration af saltopløsning, CHEC tilsyneladende viskositet Den falder med stigningen i den tilsatte saltkoncentration. Under den samme forskydningshastighed er den tilsyneladende viskositet af CHEC i CaCl2-opløsningssystem signifikant højere end den for CHEC i NaCl-opløsningssystem.
Med den kontinuerlige uddybning af forskningen og den kontinuerlige udvidelse af anvendelsesområder har egenskaberne af blandede systemløsninger sammensat af forskellige celluloseethere også fået folks opmærksomhed. Eksempelvis anvendes natriumcarboxymethylcellulose (NACMC) og hydroxyethylcellulose (HEC) som oliefortrængningsmidler i oliefelter, som har fordelene ved stærk forskydningsmodstand, rigelige råmaterialer og mindre miljøforurening, men effekten af at bruge dem alene er ikke ideel. Selvom førstnævnte har god viskositet, påvirkes den let af reservoirtemperatur og saltholdighed; selv om sidstnævnte har god temperatur- og saltbestandighed, er dens fortykningsevne ringe, og doseringen er relativt stor. Forskerne blandede de to opløsninger og fandt ud af, at viskositeten af kompositopløsningen blev større, temperaturbestandigheden og saltbestandigheden blev forbedret til en vis grad, og påføringseffekten blev forbedret. Verica Sovilj et al. har studeret den rheologiske opførsel af opløsningen af det blandede system bestående af HPMC og NACMC og anionisk overfladeaktivt middel med et rotationsviskosimeter. Systemets rheologiske opførsel afhænger af HPMC-NACMC, HPMC-SDS og NACMC- (HPMC-SDS) forskellige virkninger opstod mellem.
De rheologiske egenskaber af celluloseetheropløsninger påvirkes også af forskellige faktorer, såsom tilsætningsstoffer, ekstern mekanisk kraft og temperatur. Tomoaki Hino et al. undersøgte effekten af tilsætning af nikotin på de rheologiske egenskaber af hydroxypropylmethylcellulose. Ved 25C og en koncentration lavere end 3% udviste HPMC newtonsk væskeadfærd. Når nikotin blev tilsat, steg viskositeten, hvilket indikerede, at nikotin øgede sammenfiltringen afHPMCmolekyler. Nikotin udviser her en saltende effekt, der hæver gelpunktet og tågepunktet for HPMC. Mekanisk kraft såsom forskydningskraft vil også have en vis indflydelse på egenskaberne af vandig celluloseetheropløsning. Ved at bruge rheologisk turbidimeter og lysspredningsinstrument med lille vinkel viser det sig, at i halvfortyndet opløsning vil overgangstemperaturen for tågepunktet stige, hvilket øger forskydningshastigheden på grund af forskydningsblanding.
Indlægstid: 28-apr-2024