De belangrijkste eigenschap van cellulose-etheroplossing is de reologische eigenschap. De speciale reologische eigenschappen van veel cellulose-ethers maken ze breed toepasbaar in diverse vakgebieden, en de studie van reologische eigenschappen is gunstig voor de ontwikkeling van nieuwe toepassingsgebieden of de verbetering van sommige toepassingsgebieden. Li Jing van de Shanghai Jiao Tong Universiteit voerde een systematische studie uit naar de reologische eigenschappen vancarboxymethylcellulose (CMC), inclusief de invloed van de moleculaire structuurparameters van CMC (molecuulgewicht en substitutiegraad), concentratie pH en ionsterkte. De onderzoeksresultaten tonen aan dat de nul-schuifviscositeit van de oplossing toeneemt met de toename van het molecuulgewicht en de substitutiegraad. De toename van het molecuulgewicht betekent de groei van de moleculaire keten, en de gemakkelijke verstrengeling tussen de moleculen verhoogt de viscositeit van de oplossing; de hoge substitutiegraad zorgt ervoor dat de moleculen meer uitrekken in de oplossing. De toestand bestaat, het hydrodynamische volume is relatief groot en de viscositeit wordt hoog. De viscositeit van de waterige CMC-oplossing neemt toe met de toename van de concentratie, wat visco-elasticiteit heeft. De viscositeit van de oplossing neemt af met de pH-waarde, en wanneer deze lager is dan een bepaalde waarde, neemt de viscositeit licht toe, en uiteindelijk wordt er vrij zuur gevormd en neergeslagen. CMC is een polyanionisch polymeer; bij toevoeging van monovalente zoutionen Na+, K+ shield zal de viscositeit dienovereenkomstig afnemen. De toevoeging van het tweewaardige kation Caz+ zorgt ervoor dat de viscositeit van de oplossing eerst afneemt en vervolgens toeneemt. Wanneer de concentratie Ca2+ hoger is dan het stoichiometrische punt, interageren CMC-moleculen met Ca2+ en ontstaat er een superstructuur in de oplossing. Liang Yaqin van de Noordelijke Universiteit van China, etc., gebruikte de viscositeitsmetermethode en de rotatieviscositeitsmetermethode om speciaal onderzoek te doen naar de reologische eigenschappen van verdunde en geconcentreerde oplossingen van gemodificeerde hydroxyethylcellulose (CHEC). De onderzoeksresultaten toonden aan dat: (1) Kationische hydroxyethylcellulose een typisch polyelektrolytviscositeitsgedrag vertoont in zuiver water, en dat de verlaagde viscositeit toeneemt met de toename van de concentratie. De intrinsieke viscositeit van kationische hydroxyethylcellulose met een hoge substitutiegraad is hoger dan die van kationische hydroxyethylcellulose met een lage substitutiegraad. (2) De oplossing van kationische hydroxyethylcellulose vertoont niet-Newtoniaanse vloeistofeigenschappen en heeft schuifverdunnende eigenschappen: naarmate de massaconcentratie van de oplossing toeneemt, neemt de schijnbare viscositeit toe; bij een bepaalde zoutoplossingsconcentratie neemt de schijnbare viscositeit van CHEC af naarmate de toegevoegde zoutconcentratie toeneemt. Bij dezelfde schuifsnelheid is de schijnbare viscositeit van CHEC in een CaCl2-oplossingssysteem aanzienlijk hoger dan die van CHEC in een NaCl-oplossingssysteem.
Met de voortdurende verdieping van het onderzoek en de voortdurende uitbreiding van toepassingsgebieden hebben ook de eigenschappen van gemengde systeemoplossingen bestaande uit verschillende cellulose-ethers de aandacht getrokken. Zo worden natriumcarboxymethylcellulose (NACMC) en hydroxyethylcellulose (HEC) gebruikt als olieverdringingsmiddelen in olievelden. Deze middelen hebben de voordelen van een hoge schuifweerstand, een overvloed aan grondstoffen en minder milieuvervuiling, maar het effect van het gebruik ervan op zichzelf is niet ideaal. Hoewel de eerste een goede viscositeit heeft, wordt deze gemakkelijk beïnvloed door de reservoirtemperatuur en het zoutgehalte; hoewel de laatste een goede temperatuur- en zoutbestendigheid heeft, is het verdikkingsvermogen slecht en is de dosering relatief hoog. De onderzoekers mengden de twee oplossingen en ontdekten dat de viscositeit van de samengestelde oplossing groter werd, de temperatuur- en zoutbestendigheid tot op zekere hoogte verbeterden en het applicatie-effect werd versterkt. Verica Sovilj et al. hebben het reologische gedrag van de oplossing van het gemengde systeem bestaande uit HPMC en NACMC en een anionische oppervlakteactieve stof bestudeerd met een rotatieviscosimeter. Het reologische gedrag van het systeem hangt af van HPMC-NACMC, HPMC-SDS en NACMC- (HPMC-SDS); er treden verschillende effecten tussen op.
De reologische eigenschappen van cellulose-etheroplossingen worden ook beïnvloed door verschillende factoren, zoals additieven, externe mechanische krachten en temperatuur. Tomoaki Hino et al. bestudeerden het effect van de toevoeging van nicotine op de reologische eigenschappen van hydroxypropylmethylcellulose. Bij 25 °C en een concentratie lager dan 3% vertoonde HPMC Newtoniaans vloeistofgedrag. Bij toevoeging van nicotine nam de viscositeit toe, wat erop duidde dat nicotine de verstrengeling van de cellulose verhoogde.HPMCMoleculen. Nicotine vertoont hier een zoutvormingseffect dat het gelpunt en het nevelpunt van HPMC verhoogt. Mechanische krachten, zoals schuifkracht, hebben ook een zekere invloed op de eigenschappen van de waterige cellulose-etheroplossing. Met behulp van een reologische troebelheidsmeter en een lichtverstrooiingsinstrument met kleine hoek is vastgesteld dat in semi-verdunde oplossingen, door de schuifsnelheid te verhogen, de overgangstemperatuur van het nevelpunt zal stijgen als gevolg van schuifmenging.
Plaatsingstijd: 28-04-2024