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在高温和低温下，憎水改进型羟乙基纤维素与 CTBA/NaSal的混合物中剪切粘度的意外改变 Sonke Svenson 和Robert K. Prid'homme
刘孔满李佑费（普林斯顿大学化学工程系）
总所周知，当溶解于水时，水溶性非离子型聚合物和聚合电解质作为稠化剂都是很有用的。这一粘度的增强是由于同单个水分子相比，单个聚合物链具有很大的尺寸所致。聚合物的尺寸和液度如果出现任何增大，都将导致溶液的粘度相应地增强。在凡是单个链开始发生重叠的浓度下（缠结浓度C*），非离子型聚合物会变得特别有效。尽管如此，还是有几大特征限制了这些物料的用途。单个非离子型聚合物链的尺寸受限于其在水中的可溶解性，在达到C*之前，需要使用相对大量的聚合物。此外，这些溶液通常会发生剪切稀化。另一方面，在电荷被水溶液中含有的低分子添加剂（例如：酸类，碱类或盐类）筛分之后，聚合电解质会丧失其效力。异电聚合电解质的络合物会阻止这一筛分，但是，它们的形成通常会导致相位分离，原因是在聚合物链之间存在着强大的分子间的相互作用。最近经实验证实，增水改进型聚合物，例如，含有1-3摩尔%烷基侧链/聚合物链的聚合物，以及形成表面活性剂的棒状胶束，在使水溶液增稠方面都是非常有用的，即便在含有盐分的情况下，以及在相对宽广的剪切条件下也是如此(1,2)。
在本报告中，我们对增水改进型羟乙基纤维素（C16-HEC. 含有C16=2-羟基十六烷基侧链；取代水平-2摩尔%)与十六烷基三甲基溴化铵/水杨酸钠(CTAB/NaSal1:1)形成的混合物，在去离子水中的剪切流变学的研究情况进行了说明。我们对混合物在动态和稳态剪切条件下，在10-80C的温度范围内，以及
剪切速率在0.01-100拉德/秒之间进行了研究。 1实验
1.1样品的准备
将C16HEC(Natrosol plus;Aqualon Inc.)，十六烷基三甲基溴化铵（99%纯度，Sigma)溶液与水杨酸钠（>99%纯度，Fluka) 的储备溶液放人去离子(DI)水中，在环境温度下，通过机械揽拌进行混合。将混合物放在30°℃的孵化器中储存至少15小时，使其成为不含气泡，清激的均相样品。本研究中所使用的浓度为0.5和0.25wt% C16HEC,以及0.1和0.05M CTAB/NaSal 1:1。 1.2仪器
粘度的测量采用的是旋转型流变仪II(RFSII,Rheometric Seientific）。通过使用带有聚焦圆简（Couette）和平行板几何形状的电解槽，对动态模式和稳态剪切进行了研究。两个电解槽都用水合作用盖子覆盖，以防止水分的蒸发。每10个一组收集了3个数据点。在开始进行测量之前，这些样品都被给予了使
其达到平衡所需的足够时间。 2结果与讨论
2.1复数剪切粘度与温度之间的对应关系万方数据
102 log n* [P]
10° 101
o.swe
109
C16-HEC
0.25 w% C16-HEC
10
0.0
30.0
10.020.0
40.0
50.0
60.0
Temperature PC 通
80.0
70.0
图1：在不同温度下C16-HEC与C16HEC+CTAB/NaSal1:1纯混合物的复数剪切粘度。动态剪切速率为50拉德/秒，（参见图4中的说明），
log n* [P) Fee HT 102
10' 10°
0.0
10.0
20.0
30.040.050.060.0
70.080.0
Temperature ['C]
图2：在不同温度下CTAB/NaSal1:1与C16-HEC+CTAB/NaSal1:1纯混合物的复数剪切粘度。动态剪切速率为50拉德/秒。（参见图4中的
说明)。
图1和2概述了在温度10到80℃之间，以及在动态剪切速率为50拉德/秒附时，C16-HEC+CTAB/NaSal混合物的复数剪切粘度的变化情况。为了便于比较，图中也显示了C16-HEC(图 1)和CTAB/NaSal1:1(图2)纯溶液的相应结果。图表中显示了几个非预期的结果：
1.聚合物/表面活性剂混合物的在10℃时拥有相对高的数值，并随着温度的升高而下降，在20到大约50℃之间时达到个稳定时期，然后急剧上升，几平在60到80℃之间保持恒定。
2.1的突窦然升高似乎发生在较低温度下，并伴随样品浓度升高。
3.在温度20到50℃之间时，会随着聚合物含量的升高而升高，但是，在温度60到80℃之间时，m会随着聚合物浓度的升
2017年08月
化置#|157