Η πιο σημαντική ιδιότητα του διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης είναι η ρεολογική του ιδιότητα. Οι ειδικές ρεολογικές ιδιότητες πολλών αιθέρων κυτταρίνης τους καθιστούν ευρέως χρησιμοποιούμενους σε διάφορους τομείς και η μελέτη των ρεολογικών ιδιοτήτων είναι ευεργετική για την ανάπτυξη νέων πεδίων εφαρμογής ή τη βελτίωση ορισμένων πεδίων εφαρμογής. Ο Li Jing από το Πανεπιστήμιο Shanghai Jiao Tong διεξήγαγε μια συστηματική μελέτη σχετικά με τις ρεολογικές ιδιότητες του...καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC), συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης των παραμέτρων της μοριακής δομής του CMC (μοριακό βάρος και βαθμός υποκατάστασης), του pH συγκέντρωσης και της ιοντικής ισχύος. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι το ιξώδες μηδενικής διάτμησης του διαλύματος αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους και του βαθμού υποκατάστασης. Η αύξηση του μοριακού βάρους σημαίνει ανάπτυξη της μοριακής αλυσίδας και η εύκολη εμπλοκή μεταξύ των μορίων αυξάνει το ιξώδες του διαλύματος. Ο μεγάλος βαθμός υποκατάστασης κάνει τα μόρια να τεντώνονται περισσότερο στο διάλυμα. Η κατάσταση υπάρχει, ο υδροδυναμικός όγκος είναι σχετικά μεγάλος και το ιξώδες γίνεται μεγάλο. Το ιξώδες του υδατικού διαλύματος CMC αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης, η οποία έχει ιξωδοελαστικότητα. Το ιξώδες του διαλύματος μειώνεται με την τιμή του pH και όταν είναι χαμηλότερο από μια ορισμένη τιμή, το ιξώδες αυξάνεται ελαφρώς και τελικά σχηματίζεται και καθιζάνει ελεύθερο οξύ. Το CMC είναι ένα πολυανιονικό πολυμερές, όταν προστίθενται μονοσθενή ιόντα άλατος Na+, K+ ασπίδα, το ιξώδες θα μειωθεί ανάλογα. Η προσθήκη δισθενούς κατιόντος Caz+ προκαλεί πρώτα μείωση του ιξώδους του διαλύματος και στη συνέχεια αύξηση. Όταν η συγκέντρωση του Ca2+ είναι υψηλότερη από το στοιχειομετρικό σημείο, τα μόρια CMC αλληλεπιδρούν με το Ca2+ και δημιουργείται μια υπερδομή στο διάλυμα. Ο Liang Yaqin, από το Βόρειο Πανεπιστήμιο της Κίνας, κ.λπ., χρησιμοποίησε τη μέθοδο του ιξωδομέτρου και τη μέθοδο του περιστροφικού ιξωδομέτρου για να διεξάγει ειδική έρευνα σχετικά με τις ρεολογικές ιδιότητες των αραιών και συμπυκνωμένων διαλυμάτων τροποποιημένης υδροξυαιθυλοκυτταρίνης (CHEC). Τα αποτελέσματα της έρευνας διαπίστωσαν ότι: (1) Η κατιονική υδροξυαιθυλοκυτταρίνη έχει τυπική συμπεριφορά ιξώδους πολυηλεκτρολυτών σε καθαρό νερό και το μειωμένο ιξώδες αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης. Το εγγενές ιξώδες της κατιονικής υδροξυαιθυλοκυτταρίνης με υψηλό βαθμό υποκατάστασης είναι μεγαλύτερο από αυτό της κατιονικής υδροξυαιθυλοκυτταρίνης με χαμηλό βαθμό υποκατάστασης. (2) Το διάλυμα κατιονικής υδροξυαιθυλοκυτταρίνης παρουσιάζει μη Νευτώνεια χαρακτηριστικά ρευστού και έχει χαρακτηριστικά αραίωσης διάτμησης: καθώς η συγκέντρωση μάζας του διαλύματος αυξάνεται, το φαινόμενο ιξώδες του αυξάνεται. σε μια ορισμένη συγκέντρωση διαλύματος άλατος, το φαινόμενο ιξώδες CHEC μειώνεται με την αύξηση της προστιθέμενης συγκέντρωσης άλατος. Υπό τον ίδιο ρυθμό διάτμησης, το φαινόμενο ιξώδες του CHEC σε σύστημα διαλύματος CaCl2 είναι σημαντικά υψηλότερο από αυτό του CHEC σε σύστημα διαλύματος NaCl.
Με τη συνεχή εμβάθυνση της έρευνας και τη συνεχή επέκταση των πεδίων εφαρμογής, οι ιδιότητες των διαλυμάτων μικτών συστημάτων που αποτελούνται από διαφορετικούς αιθέρες κυτταρίνης έχουν επίσης τραβήξει την προσοχή του κοινού. Για παράδειγμα, η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη νατρίου (NACMC) και η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη (HEC) χρησιμοποιούνται ως παράγοντες εκτόπισης πετρελαίου σε πετρελαιοπηγές, οι οποίες έχουν τα πλεονεκτήματα της ισχυρής αντοχής σε διάτμηση, των άφθονων πρώτων υλών και της λιγότερης περιβαλλοντικής ρύπανσης, αλλά το αποτέλεσμα της χρήσης τους μόνες τους δεν είναι ιδανικό. Αν και το πρώτο έχει καλό ιξώδες, επηρεάζεται εύκολα από τη θερμοκρασία και την αλατότητα της δεξαμενής. αν και το δεύτερο έχει καλή αντοχή στη θερμοκρασία και το αλάτι, η ικανότητα πύκνωσής του είναι κακή και η δοσολογία είναι σχετικά μεγάλη. Οι ερευνητές ανέμειξαν τα δύο διαλύματα και διαπίστωσαν ότι το ιξώδες του σύνθετου διαλύματος έγινε μεγαλύτερο, η αντοχή στη θερμοκρασία και το αλάτι βελτιώθηκαν σε κάποιο βαθμό και το αποτέλεσμα της εφαρμογής ενισχύθηκε. Η Verica Sovilj et al. μελέτησε τη ρεολογική συμπεριφορά του διαλύματος του μικτού συστήματος που αποτελείται από HPMC και NACMC και ανιονικό επιφανειοδραστικό με περιστροφικό ιξωδόμετρο. Η ρεολογική συμπεριφορά του συστήματος εξαρτάται από τις διαφορετικές επιδράσεις HPMC-NACMC, HPMC-SDS και NACMC- (HPMC-SDS) που εμφανίζονται μεταξύ τους.
Οι ρεολογικές ιδιότητες των διαλυμάτων αιθέρα κυτταρίνης επηρεάζονται επίσης από διάφορους παράγοντες, όπως πρόσθετα, εξωτερική μηχανική δύναμη και θερμοκρασία. Οι Tomoaki Hino et al. μελέτησαν την επίδραση της προσθήκης νικοτίνης στις ρεολογικές ιδιότητες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης. Στους 25°C και σε συγκέντρωση χαμηλότερη από 3%, η HPMC εμφάνισε Νευτώνεια ρευστή συμπεριφορά. Όταν προστέθηκε νικοτίνη, το ιξώδες αυξήθηκε, γεγονός που υποδηλώνει ότι η νικοτίνη αύξησε την εμπλοκή τωνHPMCμόρια. Η νικοτίνη εδώ εμφανίζει ένα φαινόμενο αλατοποίησης που αυξάνει το σημείο ζελατινοποίησης και το σημείο ομίχλης του HPMC. Η μηχανική δύναμη, όπως η δύναμη διάτμησης, θα έχει επίσης κάποια επίδραση στις ιδιότητες του υδατικού διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης. Χρησιμοποιώντας ρεολογικό θολόμετρο και όργανο σκέδασης φωτός μικρής γωνίας, διαπιστώθηκε ότι σε ημι-αραιωμένο διάλυμα, αυξάνοντας τον ρυθμό διάτμησης, λόγω της ανάμειξης διάτμησης, η θερμοκρασία μετάβασης του σημείου ομίχλης θα αυξηθεί.
Ώρα δημοσίευσης: 28 Απριλίου 2024