A propiedade máis importante da solución de éter de celulosa é a súa propiedade reolóxica. As propiedades reolóxicas especiais de moitos éteres de celulosa fan que sexan amplamente utilizados en diversos campos, e o estudo das propiedades reolóxicas é beneficioso para o desenvolvemento de novos campos de aplicación ou a mellora dalgúns campos de aplicación. Li Jing, da Universidade Jiao Tong de Shanghai, realizou un estudo sistemático sobre as propiedades reolóxicas decarboximetilcelulosa (CMC), incluíndo a influencia dos parámetros da estrutura molecular da CMC (peso molecular e grao de substitución), o pH da concentración e a forza iónica. Os resultados da investigación mostran que a viscosidade de cizallamento cero da solución aumenta co aumento do peso molecular e do grao de substitución. O aumento do peso molecular significa o crecemento da cadea molecular e o fácil entrelazado entre as moléculas aumenta a viscosidade da solución; o gran grao de substitución fai que as moléculas se estiren máis na solución. Existe o estado, o volume hidrodinámico é relativamente grande e a viscosidade faise grande. A viscosidade da solución acuosa de CMC aumenta co aumento da concentración, o que ten viscoelasticidade. A viscosidade da solución diminúe co valor do pH e, cando é inferior a un certo valor, a viscosidade aumenta lixeiramente e, finalmente, fórmase e precipita ácido libre. A CMC é un polímero polianiónico; ao engadir ións de sal monovalentes Na+ e K+ como escudo, a viscosidade diminuirá en consecuencia. A adición do catión divalente Caz+ fai que a viscosidade da solución diminúa primeiro e despois aumente. Cando a concentración de Ca2+ é superior ao punto estequiométrico, as moléculas de CMC interactúan co Ca2+ e existe unha superestrutura na solución. Liang Yaqin, da Universidade do Norte da China, etc., empregou o método do viscosímetro e o método do viscosímetro rotacional para levar a cabo unha investigación especial sobre as propiedades reolóxicas das solucións diluídas e concentradas de hidroxietilcelulosa modificada (CHEC). Os resultados da investigación descubriron que: (1) A hidroxietilcelulosa catiónica ten un comportamento de viscosidade polielectrolítica típico en auga pura e a viscosidade reducida aumenta co aumento da concentración. A viscosidade intrínseca da hidroxietilcelulosa catiónica con alto grao de substitución é maior que a da hidroxietilcelulosa catiónica con baixo grao de substitución. (2) A solución de hidroxietilcelulosa catiónica presenta características de fluído non newtonianas e ten características de dilución por cizallamento: a medida que aumenta a concentración en masa da solución, a súa viscosidade aparente aumenta; nunha determinada concentración de solución salina, a viscosidade aparente de CHEC diminúe co aumento da concentración de sal engadida. Baixo a mesma taxa de cizamento, a viscosidade aparente do CHEC no sistema de solución de CaCl2 é significativamente maior que a do CHEC no sistema de solución de NaCl.
Coa continua profundización da investigación e a continua expansión dos campos de aplicación, as propiedades das solucións de sistemas mixtos compostos por diferentes éteres de celulosa tamén recibiron a atención da xente. Por exemplo, a carboximetilcelulosa sódica (NACMC) e a hidroxietilcelulosa (HEC) úsanse como axentes de desprazamento do petróleo en campos petrolíferos, que teñen as vantaxes dunha forte resistencia ao cizallamento, abundantes materias primas e menos contaminación ambiental, pero o efecto de usalas por si soas non é o ideal. Aínda que a primeira ten boa viscosidade, vese facilmente afectada pola temperatura e a salinidade do xacemento; aínda que a segunda ten boa resistencia á temperatura e ao sal, a súa capacidade de espesamento é deficiente e a dosificación é relativamente grande. Os investigadores mesturaron as dúas solucións e descubriron que a viscosidade da solución composta aumentaba, a resistencia á temperatura e á resistencia ao sal melloraron ata certo punto e o efecto da aplicación mellorou. Verica Sovilj et al. estudaron o comportamento reolóxico da solución do sistema mixto composto por HPMC e NACMC e surfactante aniónico cun viscosímetro rotacional. O comportamento reolóxico do sistema depende dos diferentes efectos que se produciron entre HPMC-NACMC, HPMC-SDS e NACMC- (HPMC-SDS).
As propiedades reolóxicas das solucións de éter de celulosa tamén se ven afectadas por varios factores, como os aditivos, a forza mecánica externa e a temperatura. Tomoaki Hino et al. estudaron o efecto da adición de nicotina nas propiedades reolóxicas da hidroxipropilmetilcelulosa. A 25 °C e unha concentración inferior ao 3 %, a HPMC mostrou un comportamento de fluído newtoniano. Cando se engadía nicotina, a viscosidade aumentaba, o que indicaba que a nicotina aumentaba o entrelazado deHPMCmoléculas. A nicotina aquí presenta un efecto de salinidade que eleva o punto de xel e o punto de néboa do HPMC. A forza mecánica, como a forza de cizallamento, tamén terá certa influencia nas propiedades da solución acuosa de éter de celulosa. Usando un turbidímetro reolóxico e un instrumento de dispersión de luz de pequeno ángulo, comprobouse que, en solucións semidiluídas, ao aumentar a velocidade de cizallamento, debido á mestura por cizallamento, a temperatura de transición do punto de néboa aumentará.
Data de publicación: 28 de abril de 2024