Kādas ir celulozes ētera šķīduma īpašības un to ietekmējošie faktori?

Celulozes ētera šķīduma vissvarīgākā īpašība ir tā reoloģiskā īpašība. Daudzu celulozes ēteru īpašās reoloģiskās īpašības padara tos plaši izmantotus dažādās jomās, un reoloģisko īpašību izpēte ir izdevīga jaunu pielietojuma jomu attīstībai vai dažu pielietojuma jomu uzlabošanai. Li Jing no Šanhajas Jiao Tong universitātes veica sistemātisku pētījumu par reoloģiskajām īpašībāmkarboksimetilceluloze (CMC), tostarp CMC molekulārās struktūras parametru (molekulārā masa un aizvietošanas pakāpe), koncentrācijas pH un jonu stipruma ietekme. Pētījuma rezultāti liecina, ka šķīduma nulles bīdes viskozitāte palielinās, palielinoties molekulmasai un aizvietošanas pakāpei. Molekulārās masas palielināšanās nozīmē molekulārās ķēdes pieaugumu, un viegla sapīšanās starp molekulām palielina šķīduma viskozitāti; lielā aizvietošanas pakāpe liek molekulām vairāk izstiepties šķīdumā. Stāvoklis pastāv, hidrodinamiskais tilpums ir salīdzinoši liels, un viskozitāte kļūst liela. CMC ūdens šķīduma viskozitāte palielinās, palielinoties koncentrācijai, kurai ir viskoelastība. Šķīduma viskozitāte samazinās līdz ar pH vērtību, un, kad tā ir zemāka par noteiktu vērtību, viskozitāte nedaudz palielinās, un galu galā veidojas un izgulsnējas brīvā skābe. CMC ir polianjonu polimērs, pievienojot monovalentos sāls jonus Na+, K+ vairogu, viskozitāte attiecīgi samazināsies. Divvērtīgā katjona Caz+ pievienošana vispirms samazina šķīduma viskozitāti un pēc tam palielinās. Kad Ca2+ koncentrācija ir augstāka par stehiometrisko punktu, CMC molekulas mijiedarbojas ar Ca2+, un šķīdumā pastāv virsbūve. Liang Yaqin, Ķīnas Ziemeļu universitāte uc izmantoja viskozimetra metodi un rotācijas viskozimetra metodi, lai veiktu īpašus pētījumus par modificētās hidroksietilcelulozes (CHEC) atšķaidītu un koncentrētu šķīdumu reoloģiskajām īpašībām. Pētījuma rezultāti atklāja, ka: (1) Katjonu hidroksietilcelulozei ir tipiska polielektrolītu viskozitāte tīrā ūdenī, un samazinātā viskozitāte palielinās, palielinoties koncentrācijai. Katjonu hidroksietilcelulozes ar augstu aizvietošanas pakāpi raksturīgā viskozitāte ir lielāka nekā katjonu hidroksietilcelulozes ar zemu aizvietošanas pakāpi. (2) Katjonu hidroksietilcelulozes šķīdumam piemīt neņūtona šķidruma īpašības, un tam ir bīdes atšķaidīšanas īpašības: palielinoties šķīduma masas koncentrācijai, palielinās tā šķietamā viskozitāte; noteiktā sāls šķīduma koncentrācijā CHEC šķietamā viskozitāte Tā samazinās, palielinoties pievienotās sāls koncentrācijai. Ar tādu pašu bīdes ātrumu CHEC šķietamā viskozitāte CaCl2 šķīduma sistēmā ir ievērojami augstāka nekā CHEC viskozitāte NaCl šķīduma sistēmā.

Nepārtraukti padziļinoties pētījumiem un nepārtraukti paplašinoties pielietojuma jomām, cilvēku uzmanību ir izpelnījušas arī no dažādiem celulozes ēteriem salikto jaukto sistēmu risinājumu īpašības. Piemēram, nātrija karboksimetilceluloze (NACMC) un hidroksietilceluloze (HEC) tiek izmantota kā naftas pārvietošanas līdzekļi naftas atradnēs, kuru priekšrocības ir spēcīga bīdes pretestība, bagātīgs izejvielu daudzums un mazāks vides piesārņojums, taču to izmantošana atsevišķi nav ideāla. Lai gan pirmajam ir laba viskozitāte, to viegli ietekmē rezervuāra temperatūra un sāļums; lai gan pēdējam ir laba temperatūras un sāls izturība, tā sabiezēšanas spēja ir slikta un deva ir salīdzinoši liela. Pētnieki sajauca abus šķīdumus un atklāja, ka kompozītmateriāla šķīduma viskozitāte kļuva lielāka, zināmā mērā uzlabojās temperatūras izturība un sāls izturība, kā arī uzlabojās pielietojuma efekts. Verica Sovilj et al. ir pētījuši HPMC un NACMC un anjonu virsmaktīvās vielas jauktās sistēmas šķīduma reoloģisko uzvedību ar rotācijas viskozimetru. Sistēmas reoloģiskā uzvedība ir atkarīga no HPMC-NACMC, HPMC-SDS un NACMC- (HPMC-SDS) dažādi efekti notika starp.

Celulozes ētera šķīdumu reoloģiskās īpašības ietekmē arī dažādi faktori, piemēram, piedevas, ārējais mehāniskais spēks un temperatūra. Tomoaki Hino et al. pētīja nikotīna pievienošanas ietekmi uz hidroksipropilmetilcelulozes reoloģiskajām īpašībām. 25 ° C temperatūrā un koncentrācijā, kas zemāka par 3%, HPMC uzrādīja Ņūtona šķidruma uzvedību. Kad nikotīns tika pievienots, viskozitāte palielinājās, kas liecināja, ka nikotīns palielināja saķeršanosHPMCmolekulas. Nikotīnam šeit ir sālīšanas efekts, kas paaugstina HPMC želejas punktu un miglas punktu. Mehāniskais spēks, piemēram, bīdes spēks, arī zināmā mērā ietekmēs celulozes ētera ūdens šķīduma īpašības. Izmantojot reoloģisko turbidimetru un maza leņķa gaismas izkliedes instrumentu, tiek konstatēts, ka pusatšķaidītā šķīdumā, palielinot bīdes ātrumu, bīdes sajaukšanās dēļ paaugstināsies miglas punkta pārejas temperatūra.