Den vigtigste egenskab ved celluloseetheropløsninger er dens reologiske egenskab. De særlige reologiske egenskaber ved mange celluloseethere gør dem meget anvendte inden for forskellige områder, og studiet af reologiske egenskaber er gavnligt for udviklingen af nye anvendelsesområder eller forbedringen af nogle anvendelsesområder. Li Jing fra Shanghai Jiao Tong University gennemførte en systematisk undersøgelse af de reologiske egenskaber ved...carboxymethylcellulose (CMC), herunder indflydelsen af CMC's molekylære strukturparametre (molekylvægt og substitutionsgrad), koncentrations-pH og ionstyrke. Forskningsresultaterne viser, at opløsningens viskositet ved nul forskydning stiger med stigende molekylvægt og substitutionsgrad. Stigningen i molekylvægten betyder vækst af molekylkæden, og den lette sammenfiltring mellem molekylerne øger opløsningens viskositet; den store substitutionsgrad får molekylerne til at strække sig mere i opløsningen. I denne tilstand er det hydrodynamiske volumen relativt stort, og viskositeten bliver stor. Viskositeten af CMC's vandige opløsning stiger med stigende koncentration, hvilket har viskoelasticitet. Opløsningens viskositet falder med pH-værdien, og når den er lavere end en bestemt værdi, stiger viskositeten en smule, og til sidst dannes og udfældes fri syre. CMC er en polyanionisk polymer, og når monovalente saltioner Na+ og K+ tilsættes, vil viskositeten falde tilsvarende. Tilsætning af divalente kationer Caz+ får opløsningens viskositet til først at falde og derefter stige. Når koncentrationen af Ca2+ er højere end det støkiometriske punkt, interagerer CMC-molekyler med Ca2+, og der dannes en superstruktur i opløsningen. Liang Yaqin, North University of China m.fl., brugte viskometermetoden og rotationsviskometermetoden til at udføre særlig forskning i de reologiske egenskaber af fortyndede og koncentrerede opløsninger af modificeret hydroxyethylcellulose (CHEC). Forskningsresultaterne viste, at: (1) Kationisk hydroxyethylcellulose har typisk polyelektrolytviskositetsadfærd i rent vand, og den reducerede viskositet stiger med stigende koncentration. Den intrinsiske viskositet af kationisk hydroxyethylcellulose med høj substitutionsgrad er større end den af kationisk hydroxyethylcellulose med lav substitutionsgrad. (2) Opløsningen af kationisk hydroxyethylcellulose udviser ikke-newtonske fluidkarakteristika og har forskydningsfortyndende egenskaber: Når opløsningens massekoncentration stiger, stiger dens tilsyneladende viskositet; i en bestemt koncentration af saltopløsning falder CHEC's tilsyneladende viskositet med stigende saltkoncentration. Under den samme forskydningshastighed er den tilsyneladende viskositet af CHEC i CaCl2-opløsningssystemet betydeligt højere end CHEC i NaCl-opløsningssystemet.
Med den fortsatte uddybning af forskningen og den kontinuerlige udvidelse af anvendelsesområder har egenskaberne ved blandede systemopløsninger bestående af forskellige celluloseethere også fået folks opmærksomhed. For eksempel anvendes natriumcarboxymethylcellulose (NACMC) og hydroxyethylcellulose (HEC) som oliefortrængningsmidler i oliefelter, som har fordelene ved stærk forskydningsmodstand, rigelige råmaterialer og mindre miljøforurening, men effekten af at bruge dem alene er ikke ideel. Selvom førstnævnte har god viskositet, påvirkes den let af reservoirtemperatur og saltindhold; selvom sidstnævnte har god temperatur- og saltresistens, er dens fortykningsevne dårlig, og doseringen er relativt stor. Forskerne blandede de to opløsninger og fandt, at viskositeten af den sammensatte opløsning blev større, temperaturresistensen og saltresistensen blev forbedret til en vis grad, og anvendelseseffekten blev forstærket. Verica Sovilj et al. har undersøgt den reologiske opførsel af opløsningen af det blandede system bestående af HPMC og NACMC og anionisk overfladeaktivt stof med et rotationsviskosimeter. Systemets reologiske adfærd afhænger af HPMC-NACMC, HPMC-SDS og NACMC- (HPMC-SDS). Der opstod forskellige effekter mellem.
De reologiske egenskaber af celluloseetheropløsninger påvirkes også af forskellige faktorer, såsom tilsætningsstoffer, ekstern mekanisk kraft og temperatur. Tomoaki Hino et al. undersøgte effekten af tilsætning af nikotin på de reologiske egenskaber af hydroxypropylmethylcellulose. Ved 25 °C og en koncentration lavere end 3 % udviste HPMC newtonsk væskeadfærd. Når nikotin blev tilsat, steg viskositeten, hvilket indikerede, at nikotin øgede sammenfiltringen afHPMCmolekyler. Nikotin udviser her en saltningseffekt, der hæver gelpunktet og tågepunktet for HPMC. Mekanisk kraft såsom forskydningskraft vil også have en vis indflydelse på egenskaberne af celluloseethervandig opløsning. Ved hjælp af et reologisk turbidimeter og et lille lysspredningsinstrument har det vist sig, at i en halvfortyndet opløsning vil overgangstemperaturen for tågepunktet stige, hvilket øger forskydningshastigheden på grund af forskydningsblanding.
Opslagstidspunkt: 28. april 2024