Целлюлоза эфирі ерітіндісінің ең маңызды қасиеті - оның реологиялық қасиеті. Көптеген целлюлоза эфирлерінің ерекше реологиялық қасиеттері оларды әртүрлі салаларда кеңінен қолдануға мүмкіндік береді, ал реологиялық қасиеттерді зерттеу жаңа қолдану салаларын дамытуға немесе кейбір қолдану салаларын жетілдіруге пайдалы. Шанхай Цзяо Тун университетінің ғалымы Ли Цзин реологиялық қасиеттері бойынша жүйелі зерттеу жүргізді.карбоксиметилцеллюлоза (CMC), соның ішінде CMC молекулалық құрылым параметрлерінің (молекулалық салмақ және алмастыру дәрежесі), концентрацияның рН және иондық беріктіктің әсерін қамтиды. Зерттеу нәтижелері ерітіндінің нөлдік ығысу тұтқырлығы молекулалық салмақ пен алмастыру дәрежесінің артуымен артатынын көрсетеді. Молекулалық салмақтың артуы молекулалық тізбектің өсуін білдіреді, ал молекулалар арасындағы оңай шатасу ерітіндінің тұтқырлығын арттырады; алмастыру дәрежесінің жоғары болуы молекулалардың ерітіндіде созылуына әкеледі. Күй бар, гидродинамикалық көлем салыстырмалы түрде үлкен және тұтқырлық үлкен болады. CMC сулы ерітіндісінің тұтқырлығы концентрацияның артуымен артады, бұл тұтқырлыққа ие. Ерітіндінің тұтқырлығы рН мәнімен төмендейді, ал ол белгілі бір мәннен төмен болғанда, тұтқырлық аздап артады, ақырында бос қышқыл түзіліп, тұнбаға түседі. CMC - полианионды полимер, Na+, K+ қалқан монокалентті тұз иондарын қосқанда тұтқырлық сәйкесінше төмендейді. Caz+ екі валентті катионын қосу ерітіндінің тұтқырлығының алдымен төмендеуіне, содан кейін артуына әкеледі. Ca2+ концентрациясы стехиометриялық нүктеден жоғары болған кезде, CMC молекулалары Ca2+-пен әрекеттеседі және ерітіндіде қондырма пайда болады. Солтүстік Қытай университетінің ғалымдары Лян Якинь және т.б. модификацияланған гидроксиэтилцеллюлозаның (CHEC) сұйылтылған және концентрленген ерітінділерінің реологиялық қасиеттері бойынша арнайы зерттеулер жүргізу үшін вискозиметр әдісін және айналмалы вискозиметр әдісін қолданды. Зерттеу нәтижелері мынаны анықтады: (1) Катионды гидроксиэтилцеллюлоза таза суда полиэлектролит тұтқырлығына тән, ал төмендеген тұтқырлық концентрацияның жоғарылауымен артады. Жоғары дәрежелі орын басумен катионды гидроксиэтилцеллюлозаның ішкі тұтқырлығы орын басу деңгейі төмен катионды гидроксиэтилцеллюлозаға қарағанда жоғары. (2) Катионды гидроксиэтилцеллюлоза ерітіндісі Ньютондық емес сұйықтық сипаттамаларын көрсетеді және ығысу жұқарту сипаттамаларына ие: ерітінді массасының концентрациясы артқан сайын оның көрінетін тұтқырлығы артады; тұз ерітіндісінің белгілі бір концентрациясында CHEC көрінетін тұтқырлығы қосылған тұз концентрациясының жоғарылауымен азаяды. Дәл осындай ығысу жылдамдығында CaCl2 ерітінді жүйесіндегі CHEC тұтқырлығы NaCl ерітінді жүйесіндегі CHEC тұтқырлығына қарағанда айтарлықтай жоғары.
Зерттеулердің үздіксіз тереңдетілуімен және қолдану салаларының үздіксіз кеңеюімен әртүрлі целлюлоза эфирлерінен тұратын аралас жүйелік ерітінділердің қасиеттері де адамдардың назарын аударды. Мысалы, натрий карбоксиметилцеллюлозасы (NACMC) және гидроксиэтилцеллюлозасы (HEC) мұнай кен орындарында мұнайды ығыстыру агенттері ретінде қолданылады, олардың ығысуға төзімділігі, шикізаттың молдығы және қоршаған ортаның ластануының аздығы сияқты артықшылықтары бар, бірақ оларды жеке қолданудың әсері идеалды емес. Біріншісінің тұтқырлығы жақсы болғанымен, оған қабат температурасы мен тұздылығы оңай әсер етеді; соңғысының температура мен тұзға төзімділігі жақсы болғанымен, қоюландыру қабілеті нашар және мөлшері салыстырмалы түрде үлкен. Зерттеушілер екі ерітіндіні араластырып, композиттік ерітіндінің тұтқырлығының артқанын, температураға төзімділігі мен тұзға төзімділігі белгілі бір дәрежеде жақсарғанын және қолдану әсері күшейгенін анықтады. Верика Совилж және т.б. HPMC және NACMC және айналмалы вискозиметрмен анионды беттік белсенді заттан тұратын аралас жүйе ерітіндісінің реологиялық мінез-құлқын зерттеді. Жүйенің реологиялық мінез-құлқы HPMC-NACMC, HPMC-SDS және NACMC- (HPMC-SDS) арасында пайда болған әртүрлі әсерлерге байланысты.
Целлюлоза эфирі ерітінділерінің реологиялық қасиеттеріне қоспалар, сыртқы механикалық күш және температура сияқты әртүрлі факторлар да әсер етеді. Томоаки Хино және т.б. гидроксипропил метилцеллюлозаның реологиялық қасиеттеріне никотин қосудың әсерін зерттеді. 25°C температурада және 3%-дан төмен концентрацияда HPMC Ньютон сұйықтығының мінез-құлқын көрсетті. Никотин қосылған кезде тұтқырлық артты, бұл никотиннің ... шатасуын арттыратынын көрсетті.HPMCмолекулалар. Мұнда никотин HPMC гель нүктесі мен тұман нүктесін көтеретін тұздау әсерін көрсетеді. Ығысу күші сияқты механикалық күш целлюлоза эфирінің сулы ерітіндісінің қасиеттеріне де белгілі бір әсер етеді. Реологиялық турбидиметрді және кіші бұрышты жарық шашыратқыш құралды қолдана отырып, жартылай сұйылтылған ерітіндіде ығысу жылдамдығын арттыра отырып, ығысу араластыруына байланысты тұман нүктесінің ауысу температурасы артатыны анықталды.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 28 сәуір