פּראָפּערטיעס פון קאַטיאָניק סעללולאָסע יטער לייזונג

די צעפירן לייזונג פּראָפּערטיעס פון אַ הויך-טשאַרדזשינג-געדיכטקייַט קאַטיאָניק סעליאַלאָוס יטער (KG-30M) אין פאַרשידענע ף וואַלועס זענען געלערנט מיט אַ לאַזער צעוואָרפן קיילע, פֿון די הידראָדינאַמיק ראַדיוס (רה) אין פאַרשידענע אַנגלעס, און די וואָרצל מיטל קוואַדראַט ראַדיוס פון ראָוטיישאַן. Rg די פאַרהעלטעניש צו Rh ינפערס אַז זייַן פאָרעם איז ירעגיאַלער אָבער נאָענט צו ספעריש.דערנאָך, מיט די הילף פון רהעאָמעטער, דרייַ קאַנסאַנטרייטאַד סאַלושאַנז פון קאַטיאָניק סעליאַלאָוס עטהערס מיט פאַרשידענע אָפּצאָל געדיכטקייַט זענען געלערנט אין דעטאַל, און די השפּעה פון קאַנסאַנטריישאַן, ף ווערט און זייַן אייגן אָפּצאָל געדיכטקייַט אויף זייַן רהעאָלאָגיקאַל פּראָפּערטיעס זענען דיסקאַסט.ווי די קאַנסאַנטריישאַן געוואקסן, Newton ס עקספּאָנענט ערשטער דיקריסט און דעמאָלט דיקריסט.פלאַקטשויישאַן אָדער אפילו אָפּבאַלעמענ זיך אַקערז, און טהיקסאָטראָפּיק נאַטור אַקערז ביי 3% (מאַסע בראָכצאָל).א מעסיק אָפּצאָל געדיכטקייַט איז וווילטויק צו באַקומען אַ העכער נול-שער וויסקאָסיטי, און ף האט קליין ווירקונג אויף זייַן וויסקאָסיטי.

שליסל ווערטער:קאַטיאָניק סעליאַלאָוס יטער;מאָרפאָלאָגי;נול שערן וויסקאָסיטי;רהעאָלאָגי

סעללולאָסע דעריוואַטיווז און זייער מאַדאַפייד פאַנגקשאַנאַל פּאָלימערס זענען וויידלי געניצט אין די פעלד פון פיזיאַלאַדזשיקאַל און היגיעניש פּראָדוקטן, פּעטראָוקעמיקאַלז, מעדיצין, עסנוואַרג, פערזענלעכע זאָרגן פּראָדוקטן, פּאַקקאַגינג, אאז"ו ו. פיייקייט, עס איז וויידלי געניצט אין טעגלעך קעמיקאַלז, ספּעציעל שאַמפּוז, און קענען פֿאַרבעסערן די קאָמבאַביליטי פון האָר נאָך שאַמפּוז.אין דער זעלביקער צייט, ווייַל פון זייַן גוט קאַמפּאַטאַבילאַטי, עס קענען זיין געוויינט אין צוויי-אין-איין און אַלע-אין-איין שאַמפּוז.עס אויך האט אַ גוט אַפּלאַקיישאַן פּראָספּעקט און האט געצויגן די ופמערקזאַמקייט פון פאַרשידן לענדער.עס איז געמאלדן אין דער ליטעראַטור אַז סעליאַלאָוס דעריוואַט סאַלושאַנז ויסשטעלונג ביכייוויערז אַזאַ ווי נעווטאָניאַן פליסיק, פּסעוודאָפּלאַסטיק פליסיק, טהיקסאָטראָפּיק פליסיק און וויסקאָעלאַסטיק פליסיק מיט די פאַרגרעסערן פון קאַנסאַנטריישאַן, אָבער די מאָרפאָלאָגי, רהעאָלאָגי און ינפלואַנסינג סיבות פון קאַטיאָניק סעליאַלאָוס יטער אין ייקוויאַס לייזונג. פאָרשונג ריפּאָרץ.דער פּאַפּיר פאָוקיסיז אויף די רהעאָלאָגיקאַל נאַטור פון קוואַטערנאַרי אַמאָוניאַם מאַדאַפייד ייקוויאַס לייזונג פון סעליאַלאָוס, אין סדר צו צושטעלן אַ רעפֿערענץ פֿאַר פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַן.

1. עקספּערימענטאַל טייל

1.1 רוי מאַטעריאַלס

קאַטיאָניק סעליאַלאָוס יטער (קג-30ם, דזשר-30ם, לר-30ם);Canada Dow Chemical Company פּראָדוקט, צוגעשטעלט דורך Procter & Gamble Company קאָבע ר & די צענטער אין יאַפּאַן, געמאסטן דורך Vario EL עלעמענטאַל אַנאַליזער (דייַטש עלעמענטאַל פֿירמע), דער מוסטער די ניטראָגען אינהאַלט איז ריספּעקטיוולי 2.7%, 1.8%, 1.0% (די אָפּצאָל געדיכטקייַט איז 1.9 מעק / ג, 1.25 מעק / ג, 0.7 מעק / ג ריספּעקטיוולי), און עס איז טעסטעד דורך דייַטש ALV-5000E לאַזער ליכט סקאַטטערינג ינסטרומענט (LLS) געמאסטן זייַן וואָג דורכשניטלעך מאָלעקולאַר וואָג איז וועגן 1.64×106 ג / מאָל.

1.2 לייזונג צוגרייטונג

דער מוסטער איז פּיוראַפייד דורך פילטריישאַן, דייאַליסיס און פרירן-דריינג.וועגן אַ סעריע פון ​​​​דריי קוואַנטיטאַטיווע סאַמפּאַלז ריספּעקטיוולי, און לייגן נאָרמאַל באַפער לייזונג מיט pH 4.00, 6.86, 9.18 צו צוגרייטן די פארלאנגט קאַנסאַנטריישאַן.אין סדר צו ענשור אַז די סאַמפּאַלז זענען גאָר צעלאָזן, אַלע מוסטער סאַלושאַנז זענען געשטעלט אויף אַ מאַגנעטיק סטירער פֿאַר 48 שעה איידער טעסטינג.

1.3 ליכט צעוואָרפן מעזשערמאַנט

ניצן LLS צו מעסטן די וואָג-דורכשניטלעך מאָלעקולאַר וואָג פון די מוסטער אין צעפירן ייקוויאַס לייזונג, די הידראָדינאַמיק ראַדיוס און די וואָרצל מיטל קוואַדראַט ראַדיוס פון ראָוטיישאַן ווען די צווייטע וויללי קאָואַפישאַנט און פאַרשידענע אַנגלעס, און אָנפירן אַז די קאַטיאָניק סעליאַלאָוס יטער איז אין די ייקוויאַס לייזונג דורך זייַן פאַרהעלטעניש סטאַטוס.

1.4 וויסקאָסיטי מעזשערמאַנט און רהעאָלאָגיקאַל ויספאָרשונג

די קאַנסאַנטרייטאַד CCE לייזונג איז געלערנט דורך Brookfield RVDV-III+ רהעאָמעטער, און די השפּעה פון קאַנסאַנטריישאַן, אָפּצאָל געדיכטקייַט און ף ווערט אויף רהעאָלאָגיקאַל פּראָפּערטיעס אַזאַ ווי מוסטער וויסקאָסיטי איז ינוועסטאַגייטאַד.אין העכער קאַנסאַנטריישאַנז, עס איז נייטיק צו פאָרשן זייַן טהיקסאָטראָפּי.

2. רעזולטאַטן און דיסקוסיע

2.1 פאָרשונג אויף ליכט צעוואָרפן

רעכט צו זיין ספּעציעל מאָלעקולאַר סטרוקטור, עס איז שווער צו עקסיסטירן אין די פאָרעם פון איין מאָלעקולאַר אפילו אין אַ גוט סאַלוואַנט, אָבער אין די פאָרעם פון זיכער סטאַביל מיסעלאַלז, קלאַסטערז אָדער אַסאָוסייישאַנז.

ווען די צעפירן ייקוויאַס לייזונג (~ o.1%) פון CCE איז באמערקט מיט אַ פּאָליאַריזינג מיקראָסקאָפּ, אונטער די הינטערגרונט פון די שוואַרץ קרייַז אָרטאָגאָנאַל פעלד, "שטערן" העל ספּאַץ און העל באַרס ארויס.עס איז ווייַטער קעראַקטערייזד דורך ליכט צעוואָרפן, די דינאַמיש הידראָדינאַמיק ראַדיוס אין פאַרשידענע ף און אַנגלעס, די וואָרצל מיטל קוואַדראַט ראַדיוס פון ראָוטיישאַן און די רגע וויללי קאָואַפישאַנט באקומען פון די בערי דיאַגראַמע זענען ליסטעד אין טאַב.1. די פאַרשפּרייטונג גראַפיק פון די הידראָדינאַמיק ראַדיוס פונקציע באקומען אין אַ קאַנסאַנטריישאַן פון 10-5 איז דער הויפּט אַ איין שפּיץ, אָבער די פאַרשפּרייטונג איז זייער ברייט (פיגורע 1), וואָס ינדיקייץ אַז עס זענען מאָלעקולאַר-מדרגה אַסאָוסייישאַנז און גרויס אַגגרעגאַץ אין די סיסטעם ;עס זענען ענדערונגען, און די Rg/Rb וואַלועס זענען אַרום 0.775, וואָס ינדיקייץ אַז די פאָרעם פון CCE אין לייזונג איז נאָענט צו ספעריש, אָבער נישט רעגולער גענוג.די ווירקונג פון pH אויף Rb און Rg איז נישט קלאָר ווי דער טאָג.די קאָונטעריאָן אין די באַפער לייזונג ינטעראַקץ מיט CCE צו באַשיצן די אָפּצאָל אויף זיין זייַט קייט און מאַכן עס ייַנשרומפּן, אָבער די חילוק וועריז מיט די טיפּ פון קאָונטעריאָן.ליכט צעוואָרפן מעזשערמאַנט פון באפוילן פּאָלימערס איז סאַסעפּטאַבאַל צו לאַנג-קייט קראַפט ינטעראַקשאַן און פונדרויסנדיק ינטערפיראַנס, אַזוי עס זענען זיכער ערראָרס און לימיטיישאַנז אין LLS כאַראַקטעריזיישאַן.ווען די מאַסע בראָכצאָל איז גרעסער ווי 0.02%, עס זענען מערסטנס ינסעפּעראַבאַל טאָפּל פּיקס אָדער אפילו קייפל פּיקס אין די Rh פאַרשפּרייטונג דיאַגראַמע.ווען די קאַנסאַנטריישאַן ינקריסיז, Rh אויך ינקריסיז, וואָס ינדיקייץ אַז מער מאַקראָמאָלעקולעס זענען פארבונדן אָדער אפילו אַגגרעגאַטעד.ווען קאַאָ עט על.געוויינט ליכט צעוואָרפן צו לערנען די קאָפּאָלימער פון קאַרבאָקסימעטהיל סעליאַלאָוס און ייבערפלאַך-אַקטיוו מאַקראָמערז, עס זענען אויך ינסעפּעראַבאַל טאָפּל פּיקס, איינער פון וואָס איז געווען צווישן 30nm און 100nm, רעפּריזענטינג די פאָרמירונג פון מיסעללס אויף די מאָלעקולאַר מדרגה, און די אנדערע דער שפּיץ Rh איז לעפיערעך גרויס, וואָס איז געהאלטן צו זיין אַ געמיינזאַם, וואָס איז ענלעך צו די רעזולטאַטן באשלאסן אין דעם פּאַפּיר.

2.2 פאָרשונג אויף רהעאָלאָגיקאַל נאַטור

2.2.1 ווירקונג פון קאַנסאַנטריישאַן:מעסטן די קלאָר וויסקאָסיטי פון KG-30M סאַלושאַנז מיט פאַרשידענע קאַנסאַנטריישאַנז אין פאַרשידענע שערן רייץ, און לויט די לאָגאַריטהמיק פאָרעם פון די מאַכט געזעץ יקווייזשאַן פארגעלייגט דורך Ostwald-Dewaele, ווען די מאַסע בראָכצאָל איז נישט יקסיד 0.7%, און אַ סעריע פון ​​​​גלייַך שורות מיט לינעאַר קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנץ גרעסער ווי 0.99 זענען באקומען.און ווען די קאַנסאַנטריישאַן ינקריסיז, די ווערט פון Newton ס עקספּאָנענט n דיקריסאַז (אַלע ווייניקער ווי 1), ווייזונג אַ קלאָר ווי דער טאָג פּסעוודאָפּלאַסטיק פליסיק.געטריבן דורך שערן קראַפט, די מאַקראָמאָלעקולאַר קייטן אָנהייבן צו אַנטאַנגגאַל און אָריענטירן, אַזוי די וויסקאָסיטי דיקריסאַז.ווען די מאַסע בראָכצאָל איז גרעסער ווי 0.7%, די לינעאַר קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנט פון די באקומען גלייַך שורה דיקריסאַז (וועגן 0.98), און n הייבט צו וואַקלענ זיך אָדער אפילו העכערונג מיט די פאַרגרעסערן פון קאַנסאַנטריישאַן;ווען די מאַסע בראָכצאָל ריטשאַז 3% (Fig. 2), די טיש דער קלאָר וויסקאָסיטי ערשטער ינקריסיז און דעמאָלט דיקריסאַז מיט די פאַרגרעסערן פון די שערן קורס.די סעריע פון ​​דערשיינונגען איז אַנדערש פון די ריפּאָרץ פון אנדערע אַניאָניק און קאַטיאָניק פּאָלימער סאַלושאַנז.דער n ווערט שטייגט, דאָס הייסט, די ניט-נעווטאָנישע פאַרמאָג ווערט אָפּגעשוואכט;נעווטאָניאַן פליסיק איז אַ וויסקאַס פליסיק, און ינטערמאָלעקולאַר סליפּידזש אַקערז אונטער דער קאַמף פון שערן דרוק, און עס קענען ניט זיין ריקאַווערד;ניט-נעווטאָניאַן פליסיק כּולל אַ ריקאַוועראַבאַל גומע טייל און אַ אַנריקאַוועראַבאַל וויסקאַס טייל.אונטער דער קאַמף פון שערן דרוק, די יריווערסאַבאַל צעטל צווישן מאַלאַקיולז אַקערז, און אין דער זעלביקער צייַט, ווייַל די מאַקראָמאָלעקולעס זענען אויסגעשטרעקט און אָריענטיד מיט די שערן, אַ ריקאַוועראַבאַל גומע טייל איז געשאפן.ווען די פונדרויסנדיק קראַפט איז אַוועקגענומען, די מאַקראָמאָלעקולעס טענד צו צוריקקומען צו דער אָריגינעל קערלד פאָרעם, אַזוי די ווערט פון n גייט אַרויף.די קאַנסאַנטריישאַן האלט צו פאַרגרעסערן צו פאָרעם אַ נעץ סטרוקטור.ווען די שערן דרוק איז קליין, עס וועט נישט זיין חרובֿ, און בלויז גומע דיפאָרמיישאַן וועט פּאַסירן.אין דעם צייַט, די ילאַסטיסאַטי וועט זיין לעפיערעך ענכאַנסט, די וויסקאָסיטי וועט זיין וויקאַנד, און די ווערט פון n וועט פאַרמינערן;בשעת די שערן דרוק איז ביסלעכווייַז ינקריסינג בעשאַס די מעזשערמאַנט פּראָצעס, אַזוי די ווערט פלאַקטשוייץ.ווען די מאַסע בראָכצאָל ריטשאַז 3%, די קלאָר וויסקאָסיטי ערשטער ינקריסיז און דעמאָלט דיקריסאַז, ווייַל די קליין שערן פּראַמאָוץ די צונויפשטויס פון מאַקראָמאָלעקולעס צו פאָרעם גרויס אַגגרעגאַץ, אַזוי די וויסקאָסיטי ריסעס, און די שערן דרוק האלט צו ברעכן די אַגגרעגאַץ., די וויסקאָסיטי וועט פאַרמינערן ווידער.

אין די ויספאָרשונג פון טהיקסאָטראָפּי, שטעלן די גיכקייַט (ר / מין) צו דערגרייכן די געוואלט י, פאַרגרעסערן די גיכקייַט מיט רעגולער ינטערוואַלז ביז עס ריטשאַז די באַשטימט ווערט, און דאַן געשווינד פאַלן פון די מאַקסימום גיכקייַט צוריק צו דער ערשט ווערט צו באַקומען די קאָראַספּאַנדינג ווערט. די שערן דרוק, זייַן שייכות מיט די שערן קורס איז געוויזן אין Fig. 3. ווען די מאַסע בראָכצאָל איז ווייניקער ווי 2.5%, די אַרוף ויסבייג און די דאַונווערד ויסבייג גאָר אָוווערלאַפּ, אָבער ווען די מאַסע בראָכצאָל איז 3%, די צוויי שורות קיין מער אָוווערלאַפּ, און די דאַונווערד שורה לאַגז הינטער, ינדאַקייטינג טהיקסאָטראָפּי.

די צייט אָפענגיקייַט פון שערן דרוק איז באקאנט ווי רהעאָלאָגיקאַל קעגנשטעל.רהעאָלאָגיקאַל קעגנשטעל איז אַ כאַראַקטעריסטיש נאַטור פון וויסקאָעלאַסטיק ליקווידס און ליקווידס מיט טיקסאָטראָפּיק סטראַקטשערז.מען טרעפט אז וואס גרעסער y איז ביי דער זעלבער מאסן פראקציע, אלץ שנעלער דערגרייכט r גלייך, און די צייט אפהענגיקייט איז קלענער;אין אַ נידעריקער מאַסע בראָכצאָל (<2%), CCE טוט נישט ווייַזן רהעאָלאָגיקאַל קעגנשטעל.ווען די מאַסע בראָכצאָל ינקריסיז צו 2.5%, עס ווייזט אַ שטאַרק צייט אָפענגיקייַט (פיג. 4), און עס נעמט וועגן 10 מינוט צו דערגרייכן יקוואַליבריאַם, בשעת בייַ 3.0%, די יקוואַליבריאַם צייט נעמט 50 מינוט.די גוט טיקסאָטראָפּי פון די סיסטעם איז קאַנדוסיוו צו פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַן.

2.2.2 די ווירקונג פון אָפּצאָל געדיכטקייַט:די לאָגאַריטהמיק פאָרעם פון די ספּענסער-דילאָן עמפּיריקאַל פאָרמולע איז אויסגעקליבן, אין וואָס די נול-שנייַדן וויסקאָסיטי, ב איז קעסיידערדיק אין דער זעלביקער קאַנסאַנטריישאַן און פאַרשידענע טעמפּעראַטור, און ינקריסיז מיט די פאַרגרעסערן פון קאַנסאַנטריישאַן אין דער זעלביקער טעמפּעראַטור.לויט די מאַכט געזעץ יקווייזשאַן אנגענומען דורך Onogi אין 1966, M איז די קאָרעוו מאָלעקולאַר מאַסע פון ​​די פּאָלימער, A און B זענען קאַנסטאַנץ, און C איז די מאַסע בראָכצאָל (%).פיג.5 די דריי קורוועס האָבן קלאָר ווי דער טאָג ינפלעקשאַן פונקטן אַרום 0.6%, דאָס איז, עס איז אַ קריטיש מאַסע בראָכצאָל.מער ווי 0.6%, די נול-שער וויסקאָסיטי ינקריסיז ראַפּאַדלי מיט די פאַרגרעסערן פון קאַנסאַנטריישאַן C. די קורוועס פון די דרייַ סאַמפּאַלז מיט פאַרשידענע אָפּצאָל דענסאַטיז זענען זייער נאָענט.אין קאַנטראַסט, ווען די מאַסע בראָכצאָל איז צווישן 0.2% און 0.8%, די נול-שנייַדן וויסקאָסיטי פון די לר מוסטער מיט דער קלענסטער אָפּצאָל געדיכטקייַט איז דער גרעסטער, ווייַל די הידראָגען בונד פאַרבאַנד ריקווייערז אַ זיכער קאָנטאַקט.דעריבער איז די באַשולדיקונג געדיכטקייַט ענג פֿאַרבונדן צו צי די מאַקראָמאָלעקולעס קענען זיין עריינדזשד אין אַ אָרדערלי און סאָליד שטייגער;דורך DSC טעסטינג, עס איז געפונען אַז LR האט אַ שוואַך קריסטאַלליזאַטיאָן שפּיץ, וואָס ינדיקייץ אַ פּאַסיק אָפּצאָל געדיכטקייַט, און די נול-שער וויסקאָסיטי איז העכער אין דער זעלביקער קאַנסאַנטריישאַן.ווען די מאַסע בראָכצאָל איז ווייניקער ווי 0.2%, LR איז דער קלענסטער, ווייַל אין צעפירן לייזונג, מאַקראָמאָלעקולעס מיט נידעריק אָפּצאָל געדיכטקייַט זענען מער מסתּמא צו פאָרעם שפּול אָריענטירונג, אַזוי די נול-שער וויסקאָסיטי איז נידעריק.דעם האט אַ גוט גיידינג באַטייַט אין טערמינען פון טיקנינג פאָרשטעלונג.

2.2.3 pH ווירקונג: פיגור 6 איז דער רעזולטאַט געמאסטן ביי פאַרשידענע ף אין די קייט פון 0.05% צו 2.5% מאַסע בראָכצאָל.עס איז אַ ינפלעקשאַן פונט אַרום 0.45%, אָבער די דריי קורוועס כּמעט אָוווערלאַפּ, וואָס ינדיקייץ אַז ף האט קיין קלאָר ווי דער טאָג ווירקונג אויף נול-שער וויסקאָסיטי, וואָס איז גאַנץ אַנדערש פון די סענסיטיוויטי פון אַניאָניק סעליאַלאָוס יטער צו ף.

3. מסקנא

די KG-30M צעפירן ייקוויאַס לייזונג איז געלערנט דורך LLS, און די כיידראַדינאַמיק ראַדיוס פאַרשפּרייטונג איז אַ איין שפּיץ.פון די ווינקל אָפענגיקייַט און Rg/Rb פאַרהעלטעניש, עס קענען זיין ינפערד אַז זייַן פאָרעם איז נאָענט צו ספעריש, אָבער נישט רעגולער גענוג.פֿאַר די CCE לייזונג מיט דריי אָפּצאָל געדיכטקייַט, די וויסקאָסיטי ינקריסיז מיט די פאַרגרעסערן פון די קאַנסאַנטריישאַן, אָבער די נעווטאָן ס גייעג נומער n דיקריסאַז ערשטער, דעמאָלט פלאַקטשוייץ און אפילו ריסעס;ף האט קליין ווירקונג אויף די וויסקאָסיטי, און אַ מעסיק אָפּצאָל געדיכטקייַט קענען באַקומען אַ העכער וויסקאָסיטי.