Nejdůležitější vlastností roztoku etheru celulózy jsou jeho reologické vlastnosti. Díky svým speciálním reologickým vlastnostem se mnoho etherů celulózy široce používá v různých oblastech a studium reologických vlastností je přínosné pro rozvoj nových aplikačních oblastí nebo pro zlepšení některých aplikačních oblastí. Li Jing ze Šanghajské univerzity Jiao Tong provedl systematickou studii reologických vlastností...karboxymethylcelulóza (CMC), včetně vlivu parametrů molekulární struktury CMC (molekulová hmotnost a stupeň substituce), pH koncentrace a iontové síly. Výsledky výzkumu ukazují, že viskozita roztoku při nulovém smyku se zvyšuje se zvyšující se molekulovou hmotností a stupněm substituce. Zvýšení molekulové hmotnosti znamená růst molekulárního řetězce a snadné provázání mezi molekulami zvyšuje viskozitu roztoku; velký stupeň substituce způsobuje, že se molekuly v roztoku více natahují. V takovém stavu je hydrodynamický objem relativně velký a viskozita se zvyšuje. Viskozita vodného roztoku CMC se zvyšuje se zvyšující se koncentrací, což má viskoelasticitu. Viskozita roztoku klesá s hodnotou pH a když je nižší než určitá hodnota, viskozita se mírně zvyšuje a nakonec se tvoří a vysráží volná kyselina. CMC je polyaniontový polymer, při přidání jednomocných solí Na+ a K+, které chrání, se viskozita odpovídajícím způsobem snižuje. Přidání dvojmocného kationtu Ca2+ způsobí, že se viskozita roztoku nejprve sníží a poté se zvýší. Pokud je koncentrace Ca2+ vyšší než stechiometrický bod, molekuly CMC interagují s Ca2+ a v roztoku vzniká superstruktura. Liang Yaqin ze Severní univerzity v Číně a další použili viskozimetrickou metodu a rotační viskozimetrickou metodu k provedení speciálního výzkumu reologických vlastností zředěných a koncentrovaných roztoků modifikované hydroxyethylcelulózy (CHEC). Výsledky výzkumu zjistily, že: (1) Kationtová hydroxyethylcelulóza má v čisté vodě typické polyelektrolytické viskozitní chování a snížená viskozita se zvyšuje se zvyšující se koncentrací. Vnitřní viskozita kationtové hydroxyethylcelulózy s vysokým stupněm substituce je vyšší než u kationtové hydroxyethylcelulózy s nízkým stupněm substituce. (2) Roztok kationtové hydroxyethylcelulózy vykazuje vlastnosti nenewtonovské tekutiny a má vlastnosti smykového ztenčování: s rostoucí hmotnostní koncentrací roztoku se zvyšuje jeho zdánlivá viskozita; při určité koncentraci solného roztoku se zdánlivá viskozita CHEC snižuje se zvyšující se koncentrací přidané soli. Při stejné smykové rychlosti je zdánlivá viskozita CHEC v roztoku CaCl2 výrazně vyšší než u CHEC v roztoku NaCl.
S neustálým prohlubováním výzkumu a neustálým rozšiřováním oblastí použití se pozornost lidí dostává i vlastnostem roztoků směsných systémů složených z různých etherů celulózy. Například sodná sůl karboxymethylcelulózy (NACMC) a hydroxyethylcelulóza (HEC) se používají jako činidla vytěsňující ropu v ropných polích a mají výhody silné smykové odolnosti, hojnosti surovin a menšího znečištění životního prostředí, ale účinek jejich použití samotného není ideální. Ačkoli první má dobrou viskozitu, snadno je ovlivněna teplotou ložiska a slaností; ačkoli druhý má dobrou teplotní a solnou odolnost, jeho zahušťovací schopnost je nízká a dávkování je relativně velké. Vědci smíchali oba roztoky a zjistili, že viskozita kompozitního roztoku se zvýšila, teplotní odolnost a odolnost vůči solím se do určité míry zlepšily a účinek aplikace se zvýšil. Verica Sovilj a kol. studovali reologické chování roztoku směsného systému složeného z HPMC a NACMC a aniontového povrchově aktivního činidla pomocí rotačního viskozimetru. Reologické chování systému závisí na různých účincích, které se mezi nimi vyskytly, a to mezi HPMC-NACMC, HPMC-SDS a NACMC (HPMC-SDS).
Reologické vlastnosti roztoků etherů celulózy jsou také ovlivněny různými faktory, jako jsou přísady, vnější mechanická síla a teplota. Tomoaki Hino a kol. studovali vliv přidání nikotinu na reologické vlastnosti hydroxypropylmethylcelulózy. Při teplotě 25 °C a koncentraci nižší než 3 % vykazovala HPMC newtonovské chování kapaliny. Po přidání nikotinu se viskozita zvýšila, což naznačuje, že nikotin zvyšuje provázání...HPMCmolekuly. Nikotin zde vykazuje solení, které zvyšuje bod gelace a bod mlhy HPMC. Mechanická síla, jako je smyková síla, bude mít také určitý vliv na vlastnosti vodného roztoku etheru celulózy. Použitím reologického turbidimetru a přístroje pro rozptyl světla v malém úhlu bylo zjištěno, že v poloředěném roztoku se zvýšením smykové rychlosti v důsledku smykového míchání zvyšuje teplota přechodu bodu mlhy.
Čas zveřejnění: 28. dubna 2024