Najważniejszą właściwością roztworu eteru celulozy jest jego właściwość reologiczna. Specjalne właściwości reologiczne wielu eterów celulozy sprawiają, że są one szeroko stosowane w różnych dziedzinach, a badanie właściwości reologicznych jest korzystne dla rozwoju nowych dziedzin zastosowań lub poprawy niektórych dziedzin zastosowań. Li Jing z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju przeprowadził systematyczne badanie właściwości reologicznychkarboksymetyloceluloza (CMC), w tym wpływ parametrów struktury cząsteczkowej CMC (masa cząsteczkowa i stopień podstawienia), pH stężenia i siły jonowej. Wyniki badań pokazują, że lepkość ścinająca przy zerowym ścinaniu roztworu wzrasta wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej i stopnia podstawienia. Wzrost masy cząsteczkowej oznacza wzrost łańcucha cząsteczkowego, a łatwe splątanie między cząsteczkami zwiększa lepkość roztworu; duży stopień podstawienia powoduje, że cząsteczki rozciągają się bardziej w roztworze. Stan istnieje, objętość hydrodynamiczna jest stosunkowo duża, a lepkość staje się duża. Lepkość wodnego roztworu CMC wzrasta wraz ze wzrostem stężenia, co ma lepkosprężystość. Lepkość roztworu maleje wraz z wartością pH, a gdy jest niższa od pewnej wartości, lepkość nieznacznie wzrasta, a ostatecznie powstaje i wytrąca się wolny kwas. CMC jest polimerem polianionowym, po dodaniu jednowartościowych jonów soli Na+, K+ osłony lepkość odpowiednio spadnie. Dodanie dwuwartościowego kationu Caz+ powoduje najpierw spadek, a następnie wzrost lepkości roztworu. Gdy stężenie Ca2+ jest wyższe od punktu stechiometrycznego, cząsteczki CMC wchodzą w interakcję z Ca2+, a w roztworze tworzy się nadbudowa. Liang Yaqin, North University of China itp. zastosowali metodę wiskozymetru i metodę wiskozymetru rotacyjnego do przeprowadzenia specjalnych badań nad właściwościami reologicznymi rozcieńczonych i stężonych roztworów modyfikowanej hydroksyetylocelulozy (CHEC). Wyniki badań wykazały, że: (1) Kationowa hydroksyetyloceluloza ma typowe zachowanie lepkości polielektrolitu w czystej wodzie, a zmniejszona lepkość wzrasta wraz ze wzrostem stężenia. Lepkość właściwa kationowej hydroksyetylocelulozy o wysokim stopniu podstawienia jest większa niż lepkość kationowej hydroksyetylocelulozy o niskim stopniu podstawienia. (2) Roztwór kationowej hydroksyetylocelulozy wykazuje nienewtonowskie właściwości cieczy i ma właściwości rozrzedzania ścinaniem: wraz ze wzrostem stężenia masy roztworu wzrasta jego pozorna lepkość; przy pewnym stężeniu roztworu soli pozorna lepkość CHEC maleje wraz ze wzrostem stężenia dodanej soli. Przy tej samej szybkości ścinania pozorna lepkość CHEC w układzie roztworu CaCl2 jest znacznie wyższa niż CHEC w układzie roztworu NaCl.
Wraz z ciągłym pogłębianiem badań i ciągłym rozszerzaniem obszarów zastosowań, właściwości roztworów mieszanych układów złożonych z różnych eterów celulozy również przyciągnęły uwagę ludzi. Na przykład, karboksymetyloceluloza sodowa (NACMC) i hydroksyetyloceluloza (HEC) są stosowane jako środki wypierające ropę naftową w polach naftowych, które mają zalety silnej odporności na ścinanie, obfitych surowców i mniejszego zanieczyszczenia środowiska, ale efekt ich samodzielnego stosowania nie jest idealny. Chociaż pierwszy ma dobrą lepkość, łatwo ulega wpływom temperatury złoża i zasolenia; chociaż drugi ma dobrą odporność na temperaturę i sól, jego zdolność zagęszczania jest słaba, a dawka jest stosunkowo duża. Naukowcy zmieszali oba roztwory i odkryli, że lepkość roztworu kompozytowego stała się większa, odporność na temperaturę i sól uległy pewnej poprawie, a efekt zastosowania został wzmocniony. Verica Sovilj i in. zbadali zachowanie reologiczne roztworu mieszanego układu złożonego z HPMC i NACMC oraz anionowego środka powierzchniowo czynnego za pomocą wiskozymetru rotacyjnego. Reologiczne zachowanie układu zależy od HPMC-NACMC, HPMC-SDS i NACMC- (HPMC-SDS), pomiędzy którymi zaszły różne efekty.
Właściwości reologiczne roztworów eteru celulozy są również zależne od różnych czynników, takich jak dodatki, zewnętrzna siła mechaniczna i temperatura. Tomoaki Hino i in. badali wpływ dodatku nikotyny na właściwości reologiczne hydroksypropylometylocelulozy. W temperaturze 25°C i stężeniu niższym niż 3% HPMC wykazywało zachowanie cieczy newtonowskiej. Po dodaniu nikotyny lepkość wzrosła, co wskazywało, że nikotyna zwiększyła splątanieHPMCcząsteczki. Nikotyna wykazuje tutaj efekt solenia, który podnosi punkt żelowania i punkt mgły HPMC. Siła mechaniczna, taka jak siła ścinająca, będzie również miała pewien wpływ na właściwości wodnego roztworu eteru celulozy. Używając reologicznego turbidymetru i instrumentu do rozpraszania światła pod małym kątem, stwierdzono, że w półrozcieńczonym roztworze, zwiększając szybkość ścinania, z powodu mieszania ścinającego, temperatura przejścia punktu mgły wzrośnie.
Czas publikacji: 28-kwi-2024