HEC-lahenduste viskoossust mõjutavad tegurid: peamised ülevaated tööstuslike rakenduste kohta
1.Molekulmass ja polümerisatsiooniaste
HEC molekulmass mõjutab otseselt selle viskoossust. Suurema molekulmassiga polümeerid loovad pikemaid ahelaid, mis takerduvad lahusesse ulatuslikumalt, mis suurendab viskoossust. Näiteks näitavad uuringud, et kõrgema polümerisatsiooniastmega (DP) HEC moodustab tugevamaid geelitaolisi struktuure, suurendades veepeetust tsemendipõhistes mörtides. Tööstuslikud rakendused nõuavad sageli molekulmassi ja töödeldavuse tasakaalustamist – kõrgem DP HEC võib parandada adhesiooni, kuid võib takistada voolamist isetasanduvates mördis.
2.HEC kontsentratsioon lahuses
Viskoossus tõuseb eksponentsiaalselt koos HEC kontsentratsiooniga. Madalatel kontsentratsioonidel (nt 0,2–0,5% tsemendimörtides) moodustab HEC pseudoplastilist vedelikku, mis säilitab töödeldavuse, hoides samas vastu longumist. Optimaalse taseme ületamine (nt >1%) võib aga põhjustada liigset paksenemist, mis raskendab segamist ja pealekandmist. HEC-alumiiniumoksiidi süsteemide uuringud näitavad, et 500 ppm HEC stabiliseerib oluliselt suspensioone steeriliste takistuste kaudu, kuid madalamate kontsentratsioonide (100 ppm) puhul on sarnase toime saavutamiseks vaja pindaktiivseid aineid.
3.Temperatuuri mõjud
Näidatakse HEC lahendusitemperatuurist sõltuv viskoossus. Temperatuuri tõustes tõmbuvad polümeeri ahelad kokku vähenenud vesiniksideme tõttu, vähendades hüdrodünaamilist mahtu ja viskoossust. Näiteks 40 °C juures võib HEC viskoossus langeda 30–50%, mõjutades jõudlust kuumas kliimas. Kuid HEC säilitab stabiilsuse kuni 90 °C, mistõttu sobib see kõrgel temperatuuril, näiteks naftapuurimisel.
4.Nihkekiirus ja pseudoplastiline käitumine
HEC lahendused onnihke-hõrenemine, mis tähendab, et viskoossus väheneb mehaanilise pinge all (nt segamisel või pumpamisel). See omadus tagab lihtsa pealekandmise mörtides ja värvides, säilitades samal ajal sidususe puhkeolekus. Näiteks HEC-ga krohvimördid jäävad kellu töötlemise ajal töödeldavaks, kuid ei lase pärast pealekandmist läbi kukkuda.
5.pH ja ioonide tugevus
HEC mitteioonse olemuse tõttu on see pH suhtes vähem tundlik võrreldes ioonsete polümeeridega. Kuid äärmuslikud pH tasemed või kõrge ioontugevus võivad lahuse käitumist muuta. Happelistes tingimustes (pH
6.Lisandid ja kaaslahustid
Ioonsete vedelike, pindaktiivsete ainete või soolade olemasolu moduleerib HEC viskoossust. Näiteks:
- Ioonilised vedelikud: 1-butüül-3-metüülimidasoolumbromiidi lisamine vähendab HEC viskoossust, häirides polümeeri-vee interaktsioone.
- Pindaktiivsed ained: Mitteioonsed pindaktiivsed ained (nt Tween 80) parandavad külmkuivatatud HEC-preparaatide taastamist.