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        羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素流變性質的研究
        發布時間:2019-11-15瀏覽次數:82

        前言

               流變性質是物質在外力作用下發生的形變和流動的性質,物質的流變性質來自于物體的內部結構。通過對流體流變性質的研究,可以幫助我們了解其內部結構。流變性能的研究對于纖維素醚的應用具有十分重要的意義。

               聚合物的粘度是反映其流變性質的一個重要參數,本實驗對羥丙基甲基纖維素羥乙基纖維素兩種非離子型纖維素醚的流變性質的研究,主要集中于其粘度的研究。聚合物粘度的測定方法主要有以下兩類:

               (1)毛細管粘度計:這種儀器采用加壓或活塞的方法,迫使簡體中的液態聚合物通過毛細管擠出。在一定壓降下,單位時間內從毛細管擠出的聚合物量是用以計算粘度大小的基本度量。毛細管粘度計有許多優點,首先是裝料比較容易,其次測試的溫度和切變速率容易調

        節。除可以測量粘度外,還能從擠出物脹大的數據中粗略估計聚合物的彈性。毛細管粘度計的主要缺點是,切變速率不是均一的,而是沿毛細管的徑向發生變化。為了得到正確的粘度值,還必須進行一些修正。

               (2)旋轉粘度計:常用的旋轉粘度計有同軸圓筒式、錐板式以及平行板式三種。在同軸圓筒式旋轉粘度計中,流體裝在兩個同軸圓筒之間的縫隙中.其中一個圓筒以恒定速率相對于另一個圓筒轉動。測定轉矩值和角頻率,便可計算切應力和切變速率。其主要優點是當內

        外筒間隙很小時,被測流體各個部分的切變速率接近均一。其主要缺點是裝料困難,且圓筒轉動時會產生法向應力,使聚合物沿內簡往上爬。一般僅限于低剪切速率下使用。此外,平行板粘度計是將流體放在圓盤狀的兩塊平板之間進行擠壓測量,而錐板粘度計是將液體填充

        在一塊平圓板和線性同心圓錐之間作相對旋轉。 

               按照現代高分子凝聚態物理的觀點,高分子液體按照濃度的大小以及分子鏈形態的不同可分為以下幾種狀態:高分子極稀溶液、稀溶液、亞濃溶液、濃溶液、極濃溶液和熔體。液體濃度從極稀到極濃的變化過程就是分子鏈體系從單鏈狀態轉變為互穿網絡的多鏈狀態的分子鏈凝聚過程。稀溶液與濃溶液的本質區別在于稀溶液中單分子鏈線團(包括其排除體積)是孤立存在的,相互之間沒有交疊。而在濃溶液區,大分子鏈之間發生聚集和纏結。因此,聚合物稀溶液和濃溶液的流變性質的研究方法以及研究重點是不盡相同的。對于稀溶液體系,由于大分子多以孤立狀態存在,流體性質更多能反映出分子參數(如分子量、取代度等)的影響。而濃溶液體系中,流變性質則主要取決于大分子的聚集纏結狀態。

               中北大學梁亞琴等人[23]采用烏氏粘度計法和旋轉粘度計法分別對陽離子改性后的羥乙基纖維素( CHEC)的稀溶液和濃溶液的流變性能進行了專門的研究。本實驗中,我們對羥乙基纖維素HEC羥丙基甲基纖維素HPMC兩種纖維素醚的流變性質進行了一些基本的研究,用烏氏粘度計測量了兩種纖維素醚稀溶液的粘度,并進行了分析。對濃溶液體系,我們則采用了同軸圓筒式旋轉粘度計進行了砑究。

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