Den viktigste egenskapen til celluloseeterløsning er dens reologiske egenskaper. De spesielle reologiske egenskapene til mange celluloseetere gjør dem mye brukt på ulike felt, og studiet av reologiske egenskaper er gunstig for utvikling av nye bruksområder eller forbedring av noen bruksområder. Li Jing fra Shanghai Jiao Tong University gjennomførte en systematisk studie av de reologiske egenskapene tilkarboksymetylcellulose (CMC), inkludert påvirkningen av CMCs molekylstrukturparametere (molekylvekt og substitusjonsgrad), konsentrasjons-pH og ionestyrke. Forskningsresultatene viser at nullskjærviskositeten til løsningen øker med økningen av molekylvekten og substitusjonsgraden. Økningen av molekylvekten betyr vekst av molekylkjeden, og den enkle sammenfiltringen mellom molekylene øker viskositeten til løsningen; den store substitusjonsgraden gjør at molekylene strekker seg mer i løsningen. Tilstanden eksisterer, det hydrodynamiske volumet er relativt stort, og viskositeten blir stor. Viskositeten til CMC vandig løsning øker med økende konsentrasjon, som har viskoelastisitet. Viskositeten til løsningen avtar med pH-verdien, og når den er lavere enn en viss verdi, øker viskositeten litt, og til slutt dannes og utfelles fri syre. CMC er en polyanionisk polymer, når man tilsetter monovalente saltioner Na+, K+ skjold, vil viskositeten avta tilsvarende. Tilsetning av divalent kation Caz+ fører til at viskositeten til løsningen avtar først og deretter øker. Når konsentrasjonen av Ca2+ er høyere enn det støkiometriske punktet, samhandler CMC-molekyler med Ca2+, og det dannes en superstruktur i løsningen. Liang Yaqin, North University of China, etc. brukte viskometermetoden og rotasjonsviskometermetoden for å utføre spesiell forskning på de reologiske egenskapene til fortynnede og konsentrerte løsninger av modifisert hydroksyetylcellulose (CHEC). Forskningsresultatene fant at: (1) Kationisk hydroksyetylcellulose har typisk polyelektrolyttviskositetsoppførsel i rent vann, og den reduserte viskositeten øker med økende konsentrasjon. Den iboende viskositeten til kationisk hydroksyetylcellulose med høy substitusjonsgrad er større enn for kationisk hydroksyetylcellulose med lav substitusjonsgrad. (2) Løsningen av kationisk hydroksyetylcellulose viser ikke-newtonske fluidegenskaper og har skjærfortynnende egenskaper: når løsningens massekonsentrasjon øker, øker den tilsynelatende viskositeten; i en viss konsentrasjon av saltløsning avtar CHECs tilsynelatende viskositet med økende tilsatt saltkonsentrasjon. Under samme skjærhastighet er den tilsynelatende viskositeten til CHEC i CaCl2-løsningssystemet betydelig høyere enn for CHEC i NaCl-løsningssystemet.
Med den kontinuerlige fordypningen av forskning og den kontinuerlige utvidelsen av bruksområder har egenskapene til blandede systemløsninger bestående av forskjellige celluloseetere også fått folks oppmerksomhet. For eksempel brukes natriumkarboksymetylcellulose (NACMC) og hydroksyetylcellulose (HEC) som oljefortrengningsmidler i oljefelt, som har fordelene med sterk skjærmotstand, rikelig med råvarer og mindre miljøforurensning, men effekten av å bruke dem alene er ikke ideell. Selv om førstnevnte har god viskositet, påvirkes den lett av reservoartemperatur og saltinnhold; selv om sistnevnte har god temperatur- og saltmotstand, er fortykningsevnen dårlig og doseringen er relativt stor. Forskerne blandet de to løsningene og fant at viskositeten til den sammensatte løsningen ble større, temperaturmotstanden og saltmotstanden ble forbedret til en viss grad, og påføringseffekten ble forsterket. Verica Sovilj et al. har studert den reologiske oppførselen til løsningen av det blandede systemet bestående av HPMC og NACMC og anionisk overflateaktivt middel med et rotasjonsviskosimeter. Systemets reologiske oppførsel avhenger av HPMC-NACMC, HPMC-SDS og NACMC- (HPMC-SDS). Ulike effekter oppstod mellom.
De reologiske egenskapene til celluloseeterløsninger påvirkes også av ulike faktorer, som tilsetningsstoffer, ekstern mekanisk kraft og temperatur. Tomoaki Hino et al. studerte effekten av tilsetning av nikotin på de reologiske egenskapene til hydroksypropylmetylcellulose. Ved 25 °C og en konsentrasjon lavere enn 3 % viste HPMC newtonsk væskeoppførsel. Når nikotin ble tilsatt, økte viskositeten, noe som indikerte at nikotin økte sammenfiltringen avHPMCmolekyler. Nikotin viser her en saltingseffekt som hever gelpunktet og tåkepunktet til HPMC. Mekanisk kraft som skjærkraft vil også ha en viss innflytelse på egenskapene til celluloseetervannløsningen. Ved bruk av reologisk turbidimeter og lysspredningsinstrument med liten vinkel er det funnet at i halvfortynnet løsning vil øke skjærhastigheten på grunn av skjærblanding, og overgangstemperaturen til tåkepunktet vil øke.
Publisert: 28. april 2024