Наиболее важным свойством раствора эфира целлюлозы является его реологическое свойство. Особые реологические свойства многих эфиров целлюлозы делают их широко используемыми в различных областях, а изучение реологических свойств полезно для разработки новых областей применения или улучшения некоторых областей применения. Ли Цзин из Шанхайского университета Цзяотун провел систематическое исследование реологических свойствкарбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), включая влияние параметров молекулярной структуры КМЦ (молекулярная масса и степень замещения), концентрации pH и ионной силы. Результаты исследований показывают, что вязкость раствора при нулевом сдвиге увеличивается с увеличением молекулярной массы и степени замещения. Увеличение молекулярной массы означает рост молекулярной цепи, а легкое запутывание между молекулами увеличивает вязкость раствора; большая степень замещения заставляет молекулы больше растягиваться в растворе. Состояние существует, гидродинамический объем относительно велик, и вязкость становится большой. Вязкость водного раствора КМЦ увеличивается с увеличением концентрации, которая обладает вязкоупругостью. Вязкость раствора уменьшается с ростом значения pH, и когда оно ниже определенного значения, вязкость немного увеличивается, и в конечном итоге образуется и выпадает в осадок свободная кислота. КМЦ является полианионной полимерной смесью, при добавлении одновалентных солевых ионов Na+, K+, защищающих, вязкость соответственно уменьшается. Добавление двухвалентного катиона Caz+ сначала приводит к снижению вязкости раствора, а затем к ее повышению. Когда концентрация Ca2+ выше стехиометрической точки, молекулы CMC взаимодействуют с Ca2+, и в растворе существует сверхструктура. Лян Яцинь, Северный университет Китая и др. использовали метод вискозиметра и метод ротационного вискозиметра для проведения специального исследования реологических свойств разбавленных и концентрированных растворов модифицированной гидроксиэтилцеллюлозы (CHEC). Результаты исследования показали, что: (1) Катионная гидроксиэтилцеллюлоза имеет типичное поведение вязкости полиэлектролита в чистой воде, и приведенная вязкость увеличивается с увеличением концентрации. Характерная вязкость катионной гидроксиэтилцеллюлозы с высокой степенью замещения больше, чем у катионной гидроксиэтилцеллюлозы с низкой степенью замещения. (2) Раствор катионной гидроксиэтилцеллюлозы проявляет характеристики неньютоновской жидкости и имеет характеристики истончения сдвига: по мере увеличения массовой концентрации раствора его кажущаяся вязкость увеличивается; в определенной концентрации солевого раствора кажущаяся вязкость CHEC уменьшается с увеличением концентрации добавленной соли. При той же скорости сдвига кажущаяся вязкость CHEC в системе раствора CaCl2 значительно выше, чем у CHEC в системе раствора NaCl.
С непрерывным углублением исследований и постоянным расширением областей применения свойства растворов смешанных систем, состоящих из различных эфиров целлюлозы, также привлекли внимание людей. Например, натриевая карбоксиметилцеллюлоза (NACMC) и гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) используются в качестве агентов вытеснения нефти на нефтяных месторождениях, которые имеют преимущества сильного сопротивления сдвигу, обильного сырья и меньшего загрязнения окружающей среды, но эффект использования их по отдельности не идеален. Хотя первая имеет хорошую вязкость, она легко подвержена влиянию температуры и солености пласта; хотя последняя имеет хорошую устойчивость к температуре и соли, ее загущающая способность плохая, а дозировка относительно велика. Исследователи смешали два раствора и обнаружили, что вязкость композитного раствора стала больше, термостойкость и солестойкость улучшились в определенной степени, а эффект применения был усилен. Верица Совиль и др. изучили реологическое поведение раствора смешанной системы, состоящей из HPMC и NACMC и анионного поверхностно-активного вещества с помощью ротационного вискозиметра. Реологическое поведение системы зависит от HPMC-NACMC, HPMC-SDS и NACMC- (HPMC-SDS), между которыми происходят различные эффекты.
Реологические свойства растворов эфира целлюлозы также зависят от различных факторов, таких как добавки, внешняя механическая сила и температура. Томоаки Хино и др. изучали влияние добавления никотина на реологические свойства гидроксипропилметилцеллюлозы. При 25°C и концентрации ниже 3% ГПМЦ проявляла поведение ньютоновской жидкости. При добавлении никотина вязкость увеличивалась, что указывало на то, что никотин увеличивал запутываниеГПМЦмолекулы. Никотин здесь проявляет солевой эффект, который повышает точку гелеобразования и точку запотевания ГПМЦ. Механическая сила, такая как сила сдвига, также будет иметь определенное влияние на свойства водного раствора эфира целлюлозы. Используя реологический турбидиметр и прибор для малоуглового рассеяния света, было обнаружено, что в полуразбавленном растворе, увеличивая скорость сдвига, из-за перемешивания со сдвигом, температура перехода точки запотевания увеличится.
Время публикации: 28-04-2024