Najdôležitejšou vlastnosťou roztoku éteru celulózy sú jeho reologické vlastnosti. Špeciálne reologické vlastnosti mnohých éterov celulózy ich robia široko používanými v rôznych oblastiach a štúdium reologických vlastností je prospešné pre vývoj nových oblastí použitia alebo pre zlepšenie niektorých oblastí použitia. Li Jing zo Šanghajskej univerzity Jiao Tong vykonal systematickú štúdiu reologických vlastností...karboxymetylcelulóza (CMC), vrátane vplyvu parametrov molekulárnej štruktúry CMC (molekulová hmotnosť a stupeň substitúcie), pH koncentrácie a iónovej sily. Výsledky výskumu ukazujú, že viskozita roztoku pri nulovom šmyku sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou a stupňom substitúcie. Zvýšenie molekulovej hmotnosti znamená rast molekulárneho reťazca a ľahké previazanie medzi molekulami zvyšuje viskozitu roztoku; veľký stupeň substitúcie spôsobuje, že sa molekuly v roztoku viac naťahujú. V takomto stave je hydrodynamický objem relatívne veľký a viskozita sa zväčšuje. Viskozita vodného roztoku CMC sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou, čo má viskoelasticitu. Viskozita roztoku klesá s hodnotou pH a keď je nižšia ako určitá hodnota, viskozita sa mierne zvyšuje a nakoniec sa tvorí a vyzráža voľná kyselina. CMC je polyaniónový polymér, pri pridaní jednomocných soľných iónov Na+ a K+ sa viskozita zodpovedajúcim spôsobom znižuje. Pridanie dvojmocného katiónu Ca2+ spôsobuje, že viskozita roztoku sa najprv zníži a potom zvýši. Keď je koncentrácia Ca2+ vyššia ako stechiometrický bod, molekuly CMC interagujú s Ca2+ a v roztoku existuje superštruktúra. Liang Yaqin zo Severnej univerzity v Číne a ďalší použili metódu viskozimetra a metódu rotačného viskozimetra na vykonanie špeciálneho výskumu reologických vlastností zriedených a koncentrovaných roztokov modifikovanej hydroxyetylcelulózy (CHEC). Výsledky výskumu zistili, že: (1) Katiónová hydroxyetylcelulóza má typické správanie viskozity polyelektrolytov v čistej vode a znížená viskozita sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou. Vnútorná viskozita katiónovej hydroxyetylcelulózy s vysokým stupňom substitúcie je väčšia ako viskozita katiónovej hydroxyetylcelulózy s nízkym stupňom substitúcie. (2) Roztok katiónovej hydroxyetylcelulózy vykazuje vlastnosti nenewtonovskej tekutiny a má vlastnosti šmykového riedenia: so zvyšujúcou sa hmotnostnou koncentráciou roztoku sa jeho zdanlivá viskozita zvyšuje; pri určitej koncentrácii soľného roztoku sa zdanlivá viskozita CHEC znižuje so zvyšujúcou sa koncentráciou pridanej soli. Pri rovnakej šmykovej rýchlosti je zdanlivá viskozita CHEC v roztoku CaCl2 výrazne vyššia ako viskozita CHEC v roztoku NaCl.
S neustálym prehlbovaním výskumu a neustálym rozširovaním oblastí použitia si pozornosť ľudí získali aj vlastnosti zmiešaných systémových roztokov zložených z rôznych éterov celulózy. Napríklad sodná soľ karboxymetylcelulózy (NACMC) a hydroxyetylcelulóza (HEC) sa používajú ako činidlá na vytesňovanie ropy v ropných poliach a majú výhody silnej šmykovej odolnosti, bohatých surovín a menšieho znečistenia životného prostredia, ale účinok ich použitia samostatne nie je ideálny. Hoci prvá má dobrú viskozitu, ľahko ju ovplyvňuje teplota ložiska a slanosť; hoci druhá má dobrú odolnosť voči teplote a soliam, jej zahusťovacia schopnosť je slabá a dávkovanie je relatívne veľké. Výskumníci zmiešali oba roztoky a zistili, že viskozita kompozitného roztoku sa zvýšila, teplotná odolnosť a odolnosť voči soliam sa do určitej miery zlepšili a účinok aplikácie sa zvýšil. Verica Sovilj a kol. študovali reologické správanie roztoku zmiešaného systému zloženého z HPMC a NACMC a aniónových povrchovo aktívnych látok pomocou rotačného viskozimetra. Reologické správanie systému závisí od rôznych účinkov, ktoré sa vyskytli medzi HPMC-NACMC, HPMC-SDS a NACMC (HPMC-SDS).
Reologické vlastnosti roztokov éterov celulózy sú tiež ovplyvnené rôznymi faktormi, ako sú prísady, vonkajšia mechanická sila a teplota. Tomoaki Hino a kol. študovali vplyv pridania nikotínu na reologické vlastnosti hydroxypropylmetylcelulózy. Pri teplote 25 °C a koncentrácii nižšej ako 3 % vykazovala HPMC newtonovské správanie. Po pridaní nikotínu sa zvýšila viskozita, čo naznačuje, že nikotín zvyšuje previazanie...HPMCmolekuly. Nikotín tu vykazuje soľný účinok, ktorý zvyšuje bod gélovania a bod zahmlievania HPMC. Mechanická sila, ako napríklad šmyková sila, bude mať tiež určitý vplyv na vlastnosti vodného roztoku celulózového éteru. Použitím reologického turbidimetra a prístroja na rozptyl svetla s malým uhlom sa zistilo, že v poloriedenom roztoku sa so zvyšujúcou sa šmykovou rýchlosťou v dôsledku šmykového miešania zvyšuje teplota prechodu bodu zahmlievania.
Čas uverejnenia: 28. apríla 2024