A propriedade mais importante da solução de éter de celulose é sua propriedade reológica. As propriedades reológicas especiais de muitos éteres de celulose os tornam amplamente utilizados em diversos campos, e o estudo das propriedades reológicas é benéfico para o desenvolvimento de novos campos de aplicação ou para o aprimoramento de alguns deles. Li Jing, da Universidade Jiao Tong de Xangai, conduziu um estudo sistemático sobre as propriedades reológicas decarboximetilcelulose (CMC), incluindo a influência dos parâmetros da estrutura molecular do CMC (peso molecular e grau de substituição), concentração, pH e força iônica. Os resultados da pesquisa mostram que a viscosidade de cisalhamento zero da solução aumenta com o aumento do peso molecular e do grau de substituição. O aumento do peso molecular significa o crescimento da cadeia molecular, e o fácil emaranhamento entre as moléculas aumenta a viscosidade da solução; o alto grau de substituição faz com que as moléculas se estiquem mais na solução. O estado existe, o volume hidrodinâmico é relativamente grande e a viscosidade se torna grande. A viscosidade da solução aquosa de CMC aumenta com o aumento da concentração, o que tem viscoelasticidade. A viscosidade da solução diminui com o valor do pH e, quando está abaixo de um determinado valor, a viscosidade aumenta ligeiramente e, eventualmente, o ácido livre é formado e precipitado. O CMC é um polímero polianiônico; ao adicionar íons de sal monovalentes Na+ e K+, a viscosidade diminuirá consequentemente. A adição do cátion divalente Caz+ faz com que a viscosidade da solução diminua primeiro e depois aumente. Quando a concentração de Ca2+ é maior que o ponto estequiométrico, as moléculas de CMC interagem com Ca2+, e uma superestrutura existe na solução. Liang Yaqin, da Universidade do Norte da China, etc., utilizou o método do viscosímetro e o método do viscosímetro rotacional para conduzir pesquisas especiais sobre as propriedades reológicas das soluções diluídas e concentradas de hidroxietilcelulose modificada (CHEC). Os resultados da pesquisa descobriram que: (1) A hidroxietilcelulose catiônica tem comportamento típico de viscosidade de polieletrólito em água pura, e a viscosidade reduzida aumenta com o aumento da concentração. A viscosidade intrínseca da hidroxietilcelulose catiônica com alto grau de substituição é maior do que a da hidroxietilcelulose catiônica com baixo grau de substituição. (2) A solução de hidroxietilcelulose catiônica exibe características de fluido não newtonianas e tem características de afinamento por cisalhamento: conforme a concentração de massa da solução aumenta, sua viscosidade aparente aumenta; em uma certa concentração de solução salina, a viscosidade aparente da CHEC diminui com o aumento da concentração de sal adicionada. Sob a mesma taxa de cisalhamento, a viscosidade aparente do CHEC no sistema de solução de CaCl2 é significativamente maior do que a do CHEC no sistema de solução de NaCl.
Com o aprofundamento contínuo da pesquisa e a expansão contínua dos campos de aplicação, as propriedades de soluções de sistemas mistos compostas por diferentes éteres de celulose também têm recebido atenção. Por exemplo, a carboximetilcelulose de sódio (NACMC) e a hidroxietilcelulose (HEC) são usadas como agentes de deslocamento de óleo em campos petrolíferos, que apresentam as vantagens de forte resistência ao cisalhamento, matérias-primas abundantes e menos poluição ambiental, mas o efeito de usá-las isoladamente não é ideal. Embora a primeira tenha boa viscosidade, é facilmente afetada pela temperatura e salinidade do reservatório; embora a segunda tenha boa resistência à temperatura e ao sal, sua capacidade de espessamento é baixa e a dosagem é relativamente grande. Os pesquisadores misturaram as duas soluções e descobriram que a viscosidade da solução composta aumentou, a resistência à temperatura e à salinidade foram melhoradas até certo ponto, e o efeito da aplicação foi aprimorado. Verica Sovilj et al. estudaram o comportamento reológico da solução do sistema misto composto por HPMC e NACMC e surfactante aniônico com um viscosímetro rotacional. O comportamento reológico do sistema depende de HPMC-NACMC, HPMC-SDS e NACMC- (HPMC-SDS), ocorrendo diferentes efeitos entre eles.
As propriedades reológicas das soluções de éter de celulose também são afetadas por vários fatores, como aditivos, força mecânica externa e temperatura. Tomoaki Hino et al. estudaram o efeito da adição de nicotina nas propriedades reológicas da hidroxipropilmetilcelulose. A 25°C e em uma concentração inferior a 3%, a HPMC apresentou comportamento fluido newtoniano. Quando a nicotina foi adicionada, a viscosidade aumentou, o que indicou que a nicotina aumentou o emaranhamento deHPMCmoléculas. A nicotina exibe um efeito de salinização que eleva o ponto de gelificação e o ponto de névoa do HPMC. Forças mecânicas, como a força de cisalhamento, também têm certa influência nas propriedades da solução aquosa de éter de celulose. Utilizando um turbidímetro reológico e um instrumento de espalhamento de luz de baixo ângulo, verificou-se que, em soluções semidiluídas, o aumento da taxa de cisalhamento, devido à mistura por cisalhamento, aumenta a temperatura de transição do ponto de névoa.
Horário da publicação: 28/04/2024