La propriété la plus importante d'une solution d'éther de cellulose est sa rhéologie. Les propriétés rhéologiques particulières de nombreux éthers de cellulose les rendent largement utilisés dans divers domaines, et leur étude est bénéfique au développement de nouveaux domaines d'application ou à l'amélioration de certains d'entre eux. Li Jing, de l'Université Jiao Tong de Shanghai, a mené une étude systématique sur les propriétés rhéologiques decarboxyméthylcellulose (CMC), y compris l'influence des paramètres de structure moléculaire de la CMC (masse moléculaire et degré de substitution), de la concentration, du pH et de la force ionique. Les résultats de la recherche montrent que la viscosité à cisaillement nul de la solution augmente avec la masse moléculaire et le degré de substitution. L'augmentation de la masse moléculaire entraîne la croissance de la chaîne moléculaire, et l'enchevêtrement facile entre les molécules augmente la viscosité de la solution ; un degré de substitution élevé entraîne un allongement accru des molécules dans la solution. L'état existe, le volume hydrodynamique est relativement important et la viscosité devient importante. La viscosité de la solution aqueuse de CMC augmente avec l'augmentation de la concentration, ce qui entraîne une viscoélasticité. La viscosité de la solution diminue avec le pH, et lorsqu'il est inférieur à une certaine valeur, elle augmente légèrement, entraînant finalement la formation d'acide libre et la précipitation. La CMC est un polymère polyanionique ; l'ajout d'ions sels monovalents Na+ et K+ diminue la viscosité en conséquence. L'ajout de cation bivalent Caz+ entraîne une diminution, puis une augmentation, de la viscosité de la solution. Français Lorsque la concentration de Ca2+ est supérieure au point stœchiométrique, les molécules de CMC interagissent avec Ca2+, et une superstructure existe dans la solution. Liang Yaqin, Université du Nord de Chine, etc. a utilisé la méthode du viscosimètre et la méthode du viscosimètre rotationnel pour mener des recherches spéciales sur les propriétés rhéologiques des solutions diluées et concentrées d'hydroxyéthylcellulose modifiée (CHEC). Les résultats de la recherche ont montré que : (1) L'hydroxyéthylcellulose cationique a un comportement typique de viscosité de polyélectrolyte dans l'eau pure, et la viscosité réduite augmente avec l'augmentation de la concentration. La viscosité intrinsèque de l'hydroxyéthylcellulose cationique à haut degré de substitution est supérieure à celle de l'hydroxyéthylcellulose cationique à faible degré de substitution. (2) La solution d'hydroxyéthylcellulose cationique présente des caractéristiques de fluide non newtoniennes et a des caractéristiques de fluidification par cisaillement : lorsque la concentration massique de la solution augmente, sa viscosité apparente augmente ; dans une certaine concentration de solution saline, la viscosité apparente de la CHEC diminue avec l'augmentation de la concentration en sel ajouté. Sous le même taux de cisaillement, la viscosité apparente du CHEC dans le système de solution de CaCl2 est significativement plus élevée que celle du CHEC dans le système de solution de NaCl.
Avec l'approfondissement constant de la recherche et l'expansion continue des domaines d'application, les propriétés des solutions mixtes composées de différents éthers de cellulose ont également retenu l'attention. Par exemple, la carboxyméthylcellulose sodique (NACMC) et l'hydroxyéthylcellulose (HEC) sont utilisées comme agents de déplacement d'huile dans les champs pétrolifères. Elles présentent les avantages d'une forte résistance au cisaillement, d'une abondance de matières premières et d'une faible pollution environnementale. Cependant, leur utilisation seule n'est pas optimale. Bien que la première présente une bonne viscosité, elle est facilement affectée par la température et la salinité du réservoir ; la seconde, bien que présentant une bonne résistance à la température et au sel, présente un faible pouvoir épaississant et un dosage relativement important. Les chercheurs ont mélangé les deux solutions et ont constaté une augmentation de la viscosité de la solution composite, une amélioration de la résistance à la température et au sel, et un meilleur effet d'application. Verica Sovilj et al. ont étudié le comportement rhéologique de la solution du système mixte composé de HPMC, de NACMC et d'un tensioactif anionique à l'aide d'un viscosimètre rotatif. Le comportement rhéologique du système dépend de HPMC-NACMC, HPMC-SDS et NACMC- (HPMC-SDS) différents effets se sont produits entre.
Les propriétés rhéologiques des solutions d'éther de cellulose sont également affectées par divers facteurs, tels que les additifs, les forces mécaniques externes et la température. Tomoaki Hino et al. ont étudié l'effet de l'ajout de nicotine sur les propriétés rhéologiques de l'hydroxypropylméthylcellulose. À 25 °C et à une concentration inférieure à 3 %, l'HPMC présentait un comportement fluide newtonien. L'ajout de nicotine a entraîné une augmentation de la viscosité, ce qui indique que la nicotine augmente l'enchevêtrement desHPMCMolécules. La nicotine présente ici un effet de salage qui élève le point de gélification et le point de brouillard de l'HPMC. Les forces mécaniques, telles que la force de cisaillement, influencent également les propriétés de la solution aqueuse d'éther de cellulose. À l'aide d'un turbidimètre rhéologique et d'un instrument de diffusion de la lumière aux petits angles, on a constaté qu'en solution semi-diluée, l'augmentation du taux de cisaillement, due au mélange par cisaillement, entraîne une augmentation de la température de transition du point de brouillard.
Date de publication : 28 avril 2024