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甲基纤维素羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素溶液粘度的实验研究

发布日期:2015-04-09 16:13:44
羟乙基纤维素  
      水溶性纤维素溶液,具有很好的粘滞性,是乳胶 漆、水泥及各种泥浆的增稠剂| 1一 4],具有广泛的应 用前景。甲基纤维素羧甲基纤维素纳和羟乙基纤维素是其中较为典型的三种,在使用中难免遇到无机盐 环境。本文就该三种典型纤维素水溶液的粘度,受其 浓度、温度和无机盐影响的规律,进行了研宄。
  
  1实验1.1纤维素水溶液的配制及其物理特性分别称取0. 4g、0. 8g、2. 0g的甲基纤维素、羧甲 基纤维素纳(上海塑料厂生产)和羟乙基纤维素(美国 联合碳化物公司提供),共15份样品(参见表一),分 别置于不同的烧杯中。并向烧杯中注入蒸馏水或一定 浓度的无机盐水溶液,使溶液总质量等于100. 0g.搅 拌溶解均匀,待用。
  
  甲基纤维素、羧甲基纤维素纳和羟乙基纤维素的 水溶液,及其含无机盐的水溶液,均属于非牛顿型流 体11 5].
  
  1.2仪器NDJ — 79型旋转式粘度计。必须注意的是,本粘 度计的测定精度,受所用交流电源的频率精度的影响 很大。该粘度计必须以频率为50赫兹、电压在220( 1 ±10%)伏特的交流电作为电源。如果实际电源频率 不是50赫兹的标准频率,就必须按下列修正公式求 出待测流体的真实粘度:真实粘度=指示值粘度。丨标准频率(50Hz))电源 实际频率丨 1.3实验操作将待测流体小心地注入测定容器,直至液面达到 锥形面下部边缘。将转筒悬挂于联轴器上。接通恒温 水,并使待测流体的温度保持恒定。启动电动机,转筒 从开始晃动直到对准中心时,转筒将趋近恒速,指针 趋于稳定。当指针稳定时,即可记录所指示的粘度,同 时记录所显示的待测流体温度和当时的电源频率。
  
  2实验结果与讨论测定甲基纤维素、羧甲基纤维素纳和羟乙基纤维 素在不同溶剂、不同浓度、不同温度下的粘度,结果见 表一,由表一可得到以下结论:(1)在相同条件下,甲基纤维素溶液的粘度最小, 羧甲基纤维素钠溶液的粘度次之,羟乙基纤维素溶液 的粘度最大。
  
  (2)浓度一定的纤维素溶液的粘度随温度的升高 而降低。当溶液温度在60~70°C时,其粘度受温度变 化的影响很大,溶液粘度随温度的降低而增大得十分 迅速。当溶液温度>70°C时,溶液粘度随温度上升而 降低的变化相当缓慢。
  
  (3)温度一定,其粘度随浓度的增加而增大。
  
  (4)同一浓度同一温度下的某一种纤维素溶的粘 度受无机盐的影响不同。羧甲基纤维素纳的含无机盐水溶液的粘度,比其不含无机盐水溶液的粘度要小。 而甲基纤维素和羟乙基纤维素的含无机盐水溶液的 粘度,比其不含无机盐水溶的粘度要大。
  
  由以上规律可以看出:作为增稠剂,羧甲基纤维 素纳不宜在含有大量无机盐的环境下使用;甲基纤维 素和羟乙基纤维素,在含有无机盐的环境下使用,效 果更好。特别是羟乙基纤维素,不仅在无机盐水溶液 中不降低其粘度,而且在高温下仍然保持了相当大的 粘度;这一特性使其在诸如石油钻井等含盐、高温环 境条件下作为增稠剂使用方面,表现出优势。
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