مهمترین خاصیت محلول سلولز اتر، خاصیت رئولوژیکی آن است. خواص رئولوژیکی ویژه بسیاری از سلولز اترها باعث میشود که آنها به طور گسترده در زمینههای مختلف مورد استفاده قرار گیرند و مطالعه خواص رئولوژیکی برای توسعه زمینههای کاربردی جدید یا بهبود برخی از زمینههای کاربردی مفید است. لی جینگ از دانشگاه شانگهای جیائو تونگ یک مطالعه سیستماتیک روی خواص رئولوژیکی ... انجام داد.کربوکسی متیل سلولز (CMC)از جمله تأثیر پارامترهای ساختار مولکولی CMC (وزن مولکولی و درجه جایگزینی)، pH غلظت و قدرت یونی. نتایج تحقیق نشان میدهد که ویسکوزیته برشی صفر محلول با افزایش وزن مولکولی و درجه جایگزینی افزایش مییابد. افزایش وزن مولکولی به معنای رشد زنجیره مولکولی است و درهمتنیدگی آسان بین مولکولها، ویسکوزیته محلول را افزایش میدهد. درجه جایگزینی زیاد باعث میشود مولکولها در محلول بیشتر کشیده شوند. حالت وجود دارد، حجم هیدرودینامیکی نسبتاً بزرگ است و ویسکوزیته زیاد میشود. ویسکوزیته محلول آبی CMC با افزایش غلظت افزایش مییابد که دارای ویسکوالاستیسیته است. ویسکوزیته محلول با مقدار pH کاهش مییابد و هنگامی که از مقدار مشخصی کمتر باشد، ویسکوزیته کمی افزایش مییابد و در نهایت اسید آزاد تشکیل و رسوب میکند. CMC یک پلیمر پلی آنیونی است، هنگام افزودن یونهای نمک تک ظرفیتی Na+، K+، ویسکوزیته به ترتیب کاهش مییابد. افزودن کاتیون دو ظرفیتی Caz+ باعث میشود ویسکوزیته محلول ابتدا کاهش و سپس افزایش یابد. وقتی غلظت Ca2+ بالاتر از نقطه استوکیومتری باشد، مولکولهای CMC با Ca2+ برهمکنش میکنند و یک ابرساختار در محلول وجود دارد. لیانگ یاکین، دانشگاه شمالی چین و دیگران از روش ویسکومتر و روش ویسکومتر چرخشی برای انجام تحقیقات ویژه در مورد خواص رئولوژیکی محلولهای رقیق و غلیظ هیدروکسی اتیل سلولز اصلاحشده (CHEC) استفاده کردند. نتایج تحقیقات نشان داد که: (1) هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی در آب خالص رفتار ویسکوزیته پلی الکترولیت معمولی دارد و ویسکوزیته کاهش یافته با افزایش غلظت افزایش مییابد. ویسکوزیته ذاتی هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی با درجه جایگزینی بالا بیشتر از هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی با درجه جایگزینی پایین است. (2) محلول هیدروکسی اتیل سلولز کاتیونی ویژگیهای سیال غیر نیوتنی را نشان میدهد و دارای ویژگیهای رقیق شوندگی برشی است: با افزایش غلظت جرم محلول، ویسکوزیته ظاهری آن افزایش مییابد. در غلظت معینی از محلول نمک، ویسکوزیته ظاهری CHEC با افزایش غلظت نمک اضافه شده کاهش مییابد. تحت نرخ برشی یکسان، ویسکوزیته ظاهری CHEC در سیستم محلول CaCl2 به طور قابل توجهی بالاتر از CHEC در سیستم محلول NaCl است.
با تعمیق مداوم تحقیقات و گسترش مداوم زمینههای کاربردی، خواص محلولهای سیستم ترکیبی متشکل از اتر سلولزهای مختلف نیز مورد توجه مردم قرار گرفته است. به عنوان مثال، سدیم کربوکسی متیل سلولز (NACMC) و هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) به عنوان عوامل جابجایی نفت در میادین نفتی استفاده میشوند که از مزایای مقاومت برشی قوی، مواد اولیه فراوان و آلودگی زیستمحیطی کمتر برخوردارند، اما اثر استفاده از آنها به تنهایی ایدهآل نیست. اگرچه اولی ویسکوزیته خوبی دارد، اما به راحتی تحت تأثیر دما و شوری مخزن قرار میگیرد. اگرچه دومی مقاومت خوبی در برابر دما و نمک دارد، اما قابلیت غلیظ شدن آن ضعیف است و دوز مصرفی آن نسبتاً زیاد است. محققان این دو محلول را مخلوط کردند و دریافتند که ویسکوزیته محلول ترکیبی بزرگتر میشود، مقاومت دمایی و مقاومت در برابر نمک تا حدی بهبود مییابد و اثر کاربردی آن افزایش مییابد. وریکا سوویلج و همکارانش رفتار رئولوژیکی محلول سیستم ترکیبی متشکل از HPMC و NACMC و سورفکتانت آنیونی را با ویسکومتر چرخشی بررسی کردهاند. رفتار رئولوژیکی سیستم به HPMC-NACMC، HPMC-SDS و NACMC- (HPMC- SDS) بستگی دارد و اثرات متفاوتی بین آنها رخ میدهد.
خواص رئولوژیکی محلولهای سلولز اتر نیز تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند افزودنیها، نیروی مکانیکی خارجی و دما قرار میگیرد. توموآکی هینو و همکارانش تأثیر افزودن نیکوتین را بر خواص رئولوژیکی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز بررسی کردند. در دمای 25 درجه سانتیگراد و غلظت کمتر از 3٪، HPMC رفتار سیال نیوتنی از خود نشان داد. هنگامی که نیکوتین اضافه شد، ویسکوزیته افزایش یافت که نشان میدهد نیکوتین باعث افزایش درهمتنیدگی میشود.HPMCمولکولها. نیکوتین در اینجا اثر نمکی از خود نشان میدهد که نقطه ژل و نقطه مهآلودگی HPMC را افزایش میدهد. نیروی مکانیکی مانند نیروی برشی نیز تأثیر خاصی بر خواص محلول آبی اتر سلولز خواهد داشت. با استفاده از کدورتسنج رئولوژیکی و ابزار پراکندگی نور با زاویه کوچک، مشخص شده است که در محلول نیمه رقیق، با افزایش سرعت برشی، به دلیل اختلاط برشی، دمای گذار نقطه مهآلودگی افزایش مییابد.
زمان ارسال: ۲۸ آوریل ۲۰۲۴