خصوصیات محلول اتر سلولز و عوامل تأثیرگذار آن چیست؟

مهمترین خاصیت محلول اتر سلولز خاصیت رئولوژیکی آن است. خصوصیات خاص رئولوژیکی بسیاری از اترهای سلولز باعث می شود که آنها در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار گیرند ، و مطالعه خصوصیات رئولوژیکی برای توسعه زمینه های کاربرد جدید یا بهبود برخی زمینه های کاربردی مفید است. لی جینگ از دانشگاه شانگهای جیائو تانگ یک مطالعه منظم در مورد خواص رئولوژیکی انجام دادCarboxymethylcellulose (CMC)، از جمله تأثیر پارامترهای ساختار مولکولی CMC (وزن مولکولی و درجه تعویض) ، pH غلظت و استحکام یونی. نتایج تحقیق نشان می دهد که ویسکوزیته برشی صفر محلول با افزایش وزن مولکولی و درجه تعویض افزایش می یابد. افزایش وزن مولکولی به معنای رشد زنجیره مولکولی است و درگیری آسان بین مولکول ها ویسکوزیته محلول را افزایش می دهد. درجه زیادی از تعویض باعث می شود مولکول ها بیشتر در محلول کشیده شوند. دولت وجود دارد ، حجم هیدرودینامیکی نسبتاً بزرگ است و ویسکوزیته بزرگ می شود. ویسکوزیته محلول آبی CMC با افزایش غلظت ، که دارای ویسکوالاستیک است ، افزایش می یابد. ویسکوزیته محلول با مقدار pH کاهش می یابد و هنگامی که از یک مقدار مشخص پایین باشد ، ویسکوزیته کمی افزایش می یابد و در نهایت اسید آزاد تشکیل و رسوب می شود. CMC یک پلیمر پلی آنونی است ، هنگام اضافه کردن یون های نمکی یکپارچه Na+ ، K+ سپر ، ویسکوزیته به همین ترتیب کاهش می یابد. افزودن کاتیون دو ظرفیتی CAZ+ باعث می شود ویسکوزیته محلول ابتدا کاهش یابد و سپس افزایش یابد. هنگامی که غلظت Ca2 از نقطه استوکیومتری بالاتر باشد ، مولکول های CMC با Ca2 در تعامل هستند و یک روبنا در محلول وجود دارد. لیانگ یاقین ، دانشگاه شمالی چین و غیره از روش ویسکومتر و روش ویسکومتر چرخشی برای انجام تحقیقات ویژه در مورد خصوصیات رئولوژیکی محلول های رقیق و غلیظ سلولز هیدروکسی اتیل اصلاح شده (CHEC) استفاده کرد. نتایج تحقیق نشان داد: (1) هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی دارای رفتار ویسکوزیته پلی الکترولیت معمولی در آب خالص است و با افزایش غلظت کاهش ویسکوزیته کاهش می یابد. ویسکوزیته ذاتی هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی با درجه بالایی از تعویض بیشتر از سلول هیدروکسی اتیل کاتیونی با درجه تعویض کم است. (2) محلول هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی ویژگی های سیال غیر نیوتونی را نشان می دهد و دارای ویژگی های نازک شدن برشی است: با افزایش غلظت جرم محلول ، ویسکوزیته ظاهری آن افزایش می یابد. در غلظت مشخصی از محلول نمک ، ویسکوزیته ظاهری CHEC با افزایش غلظت نمک اضافه شده کاهش می یابد. تحت همین میزان برشی ، ویسکوزیته ظاهری CHEC در سیستم محلول CACL2 به طور قابل توجهی بالاتر از CHEC در سیستم محلول NaCl است.

با تعمیق مداوم تحقیقات و گسترش مداوم زمینه های کاربردی ، خواص راه حل های سیستم مختلط متشکل از اترهای مختلف سلولز نیز توجه مردم را به خود جلب کرده است. به عنوان مثال ، سدیم کربوکسی متیل سلولز (NACMC) و هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) به عنوان عوامل جابجایی روغن در میدان های نفتی استفاده می شود ، که دارای مزایای مقاومت در برابر برشی قوی ، مواد اولیه فراوان و آلودگی کمتر محیطی هستند ، اما تأثیر استفاده از آنها به تنهایی ایده آل نیست. اگرچه اولی ویسکوزیته خوبی دارد ، اما به راحتی تحت تأثیر دمای مخزن و شوری قرار می گیرد. اگرچه دومی دارای درجه حرارت و مقاومت در برابر نمک مناسب است ، اما توانایی ضخیم شدن آن ضعیف است و دوز آن نسبتاً زیاد است. محققان این دو محلول را مخلوط کردند و دریافتند که ویسکوزیته محلول کامپوزیت بزرگتر می شود ، مقاومت دما و مقاومت به نمک تا حدی بهبود یافته و اثر کاربرد افزایش یافته است. Verica Sovilj و همکاران. رفتار رئولوژیکی محلول سیستم مختلط متشکل از HPMC و NACMC و سورفاکتانت آنیونی را با یک ویسکومتر چرخشی بررسی کرده اند. رفتار رئولوژیکی سیستم به HPMC-NACMC ، HPMC-SDS و NACMC- (HPMC- SDS) بستگی دارد.

خصوصیات رئولوژیکی محلول های اتر سلولز نیز تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند مواد افزودنی ، نیروی مکانیکی خارجی و دما قرار دارد. Tomoaki Hino و همکاران. تأثیر افزودن نیکوتین بر خواص رئولوژیکی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را مورد بررسی قرار داد. در 25C و غلظت پایین تر از 3 ٪ ، HPMC رفتار سیال نیوتنی را به نمایش گذاشت. هنگامی که نیکوتین اضافه شد ، ویسکوزیته افزایش یافت ، که نشان داد نیکوتین درگیری را افزایش می دهدHPMCمولکول ها نیکوتین در اینجا یک اثر شور را نشان می دهد که نقطه ژل و نقطه مه HPMC را بالا می برد. نیروی مکانیکی مانند نیروی برشی نیز تأثیر خاصی در خواص محلول آبی اتر سلولز خواهد داشت. با استفاده از توربیدیمتر رئولوژیکی و ابزار پراکندگی نور زاویه کوچک ، مشخص می شود که در محلول نیمه دیلوت ، افزایش میزان برشی ، به دلیل مخلوط برشی ، دمای انتقال نقطه مه افزایش می یابد.