Найважливішою властивістю розчину ефіру целюлози є його реологічні властивості. Особливі реологічні властивості багатьох простих ефірів целюлози роблять їх широко використовуваними в різних галузях, а вивчення реологічних властивостей є корисним для розробки нових сфер застосування або вдосконалення деяких сфер застосування. Лі Цзін з Шанхайського університету Цзяо Тонг провів систематичне дослідження реологічних властивостейкарбоксиметилцелюлоза (КМЦ), включаючи вплив параметрів молекулярної структури CMC (молекулярної маси та ступеня заміщення), концентрації pH та іонної сили. Результати досліджень показують, що в’язкість розчину при нульовому зсуві зростає зі збільшенням молекулярної маси та ступеня заміщення. Збільшення молекулярної маси означає зростання молекулярного ланцюга, а легке сплутування між молекулами збільшує в'язкість розчину; великий ступінь заміщення змушує молекули більше розтягуватися в розчині. Стан існує, гідродинамічний об’єм відносно великий, а в’язкість стає великою. В'язкість водного розчину КМЦ зростає зі збільшенням концентрації, яка має в'язкопружність. В’язкість розчину зменшується зі збільшенням значення рН, а коли воно нижче певного значення, в’язкість трохи збільшується, і врешті-решт утворюється та випадає в осад вільна кислота. CMC є поліаніонним полімером, при додаванні іонів одновалентної солі Na+, K+ щит, в'язкість відповідно зменшиться. Додавання двовалентного катіону Caz+ спричиняє спочатку зменшення, а потім збільшення в’язкості розчину. Коли концентрація Са2+ перевищує стехіометричну точку, молекули КМЦ взаємодіють з Са2+ і в розчині виникає надбудова. Liang Yaqin, Північний університет Китаю та ін. використовували метод віскозиметра та метод ротаційного віскозиметра для проведення спеціальних досліджень реологічних властивостей розведених і концентрованих розчинів модифікованої гідроксиетилцелюлози (CHEC). Результати дослідження показали, що: (1) катіонна гідроксиетилцелюлоза має типову поліелектролітну в’язкість у чистій воді, а знижена в’язкість зростає зі збільшенням концентрації. Характеристична в'язкість катіонної гідроксиетилцелюлози з високим ступенем заміщення більша, ніж катіонної гідроксиетилцелюлози з низьким ступенем заміщення. (2) Розчин катіонної гідроксіетилцелюлози демонструє неньютонівські характеристики рідини та має характеристики розрідження зсуву: із збільшенням масової концентрації розчину його видима в’язкість збільшується; у певній концентрації розчину солі CHEC уявна в'язкість Вона зменшується зі збільшенням концентрації доданої солі. За тієї самої швидкості зсуву уявна в’язкість CHEC у системі розчину CaCl2 значно вища, ніж у системі розчину CHEC у NaCl.
З постійним поглибленням досліджень і безперервним розширенням областей застосування властивості змішаних системних розчинів, що складаються з різних ефірів целюлози, також привернули увагу людей. Наприклад, натрій-карбоксиметилцелюлоза (NACMC) і гідроксіетилцелюлоза (HEC) використовуються як агенти витіснення нафти на нафтових родовищах, які мають такі переваги, як сильний опір зсуву, велика кількість сировини та менше забруднення навколишнього середовища, але ефект від їхнього використання сам по собі не ідеальний. Незважаючи на те, що перший має хорошу в’язкість, на нього легко впливають температура та солоність пласта; хоча останній має хорошу стійкість до температури та солі, його здатність до загущення є поганою, а дозування відносно великою. Дослідники змішали два розчини та виявили, що в’язкість композитного розчину стала більшою, температуростійкість і стійкість до солі покращилися до певної міри, а ефект нанесення підвищився. Веріка Совіль та ін. досліджували реологічну поведінку розчину змішаної системи, що складається з HPMC та NACMC та аніонної поверхнево-активної речовини за допомогою ротаційного віскозиметра. Реологічна поведінка системи залежить від HPMC-NACMC, HPMC-SDS і NACMC- (HPMC-SDS) різних ефектів, що відбуваються між ними.
На реологічні властивості розчинів ефіру целюлози також впливають різні фактори, такі як добавки, зовнішня механічна сила та температура. Томоакі Хіно та ін. вивчали вплив додавання нікотину на реологічні властивості гідроксипропілметилцелюлози. При 25 °C і концентрації нижче 3 % HPMC демонструє поведінку ньютонівської рідини. При додаванні нікотину в’язкість зросла, що вказувало на те, що нікотин посилив сплутуванняHPMCмолекули. Нікотин тут демонструє ефект солі, що підвищує точку гелеутворення та туманність HPMC. Механічна сила, така як сила зсуву, також матиме певний вплив на властивості водного розчину ефіру целюлози. За допомогою реологічного турбідиметра та малокутового приладу для розсіювання світла виявлено, що в напіврозведеному розчині, збільшення швидкості зсуву, через змішування зсуву, температура переходу точки туману буде зростати.
Час публікації: 28 квітня 2024 р