羧甲基纖維素鈉(Na-CMC)是天然纖維素（通常用棉絨或木漿為原料）在堿性條件下與一 氯乙酸發(fā)生醚化反應(yīng)，依原料規(guī)格不同和纖維素D-葡萄糖單元中的羥基氫被羧甲基所取代分子量的情況不同，得到的不同取代度和不同分子量分布的水溶性高分子化合物.Na-CMC具有許多 獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)，在日用化工、食品醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用[1]+粘度是Na-CMC最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，其數(shù)值與濃度、溫度、剪切速率等因素有關(guān)M對(duì) 某工廠送來的兩個(gè)Na-CMC樣品的粘度測(cè)定表明，兩個(gè)樣品的粘度隨時(shí)間的變化有明顯不同； 在Na-CMC的實(shí)際應(yīng)用中，一些具有相近粘度和取代度值的Na-CMC的使用性能有時(shí)也有明 顯差異.通過測(cè)定Na-CMC的分子量分布，對(duì)此進(jìn)行了探討.
1實(shí)驗(yàn)1.1主要儀器與材料NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)（上海天平儀器廠）；501型超級(jí)恒溫器（上海實(shí)驗(yàn)儀器廠）.工廠 提供的兩個(gè)粉末狀Na-CMC樣品（編號(hào)：01; 02)，取代度分別為1.01和0.96.
1.2實(shí)驗(yàn)方法稱取經(jīng)105°C干燥2h的Na-CMC樣品6 g，在電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌下，慢慢加至己盛有294 g 蒸餾水的500 mL磨口試劑瓶中，繼續(xù)攪拌3h，將試劑瓶放至25±0.rC的恒溫器中恒溫30 mm 后，開始每間隔一定時(shí)間測(cè)定和記錄溶液的粘度.另將樣品送中國科學(xué)院廣州化學(xué)研宄所分析 測(cè)試中心做凝膠滲透色譜（儀器型號(hào)：Waters515-410)分析.
收稿日期：2003-05-27作者簡介：尹庚明（I960-),男，江西永新人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，學(xué)士，研宄方向?yàn)榉治鰷y(cè)試技術(shù)和水處理.
第17卷第4期尹庚明等：羧甲基纖維素鈉水溶液的粘度變化與分子量分布的研究452結(jié)果與討論2.1凝膠滲透色譜分析01，02號(hào)樣品的凝膠滲透色譜（GPC)測(cè)定結(jié)果見表1和表2.
表101號(hào)樣品GPC測(cè)定結(jié)果峰編號(hào)峰面積/%峰值分子量數(shù)均分子量重均分子量Z均分子量分布指數(shù)181.49230761746719790215711.13302120.2317751778180018231.01234731.268117928158391.028867417.024494494491.000034表202號(hào)樣品GPC測(cè)定結(jié)果峰編號(hào)峰面積/%。峰值分子量數(shù)均分子量重均分子量Z均分子量分布指數(shù)187.32237631840820480221041.11149120.5917701648168017131.01923831.998167928308711.048427410.10表1和表2表明，02號(hào)樣品中以峰值分子量23763為代表的大分子所占比例為87.32%， 比01號(hào)樣品中以峰值分子量23076為代表的大分子所占比例（81.49%)高，分布指數(shù)（1.11) 比01號(hào)樣品（1.13)低；02號(hào)樣品中的小分子（4號(hào)峰）所占的比例為10.1%，比01號(hào)樣品 中小分子所占的比例（17.02%)低.說明02號(hào)樣品中大分子分布得較為集中，所占比例較大， 小分子數(shù)量相對(duì)較少.而01號(hào)樣品中的大分子的分布相對(duì)較散，小分子較多.
2.2粘度隨時(shí)間的變化(r /趔荖40003500300025002000(r /趔荖01020 304050時(shí)間/h圖101號(hào)樣品粘度變化曲線50將配好的Na-CMC溶液在25±0.rC下恒溫，30 mm后（并以此為時(shí)間起點(diǎn)）每間隔一定 時(shí)間測(cè)定溶液的粘度，測(cè)定結(jié)果如圖1、2所示.
圖202號(hào)樣品粘度變化曲線01號(hào)樣品的粘度在前25h內(nèi)開増大，之后趨于穩(wěn)定.其原因圖1和圖2表明，兩個(gè)樣品的粘度隨時(shí)間的變化明顯不同， 起伏較大，在25h后趨于穩(wěn)定；02號(hào)樣品的粘度在25h前逐肖可解釋如下：對(duì)02號(hào)樣品溶液，隨著溶解時(shí)間的増加，溶液的有效濃度逐漸増大，溶液的粘 度也逐漸増大，當(dāng)Na-CMC分子鏈分散均勻時(shí)，溶液的粘度趨于穩(wěn)定；對(duì)01號(hào)樣品溶液，可 能有部分Na-CMC分子鏈排列成膽甾型液晶，因而溶液的粘度隨Na-CMC的溶解而増加，當(dāng) 達(dá)到某一臨界濃度時(shí)，粘度達(dá)到最大值，隨后又迅速減小[3]，最后當(dāng)Na-CMC分子鏈分散均勻 時(shí)，溶液的粘度趨于穩(wěn)定.其次，02號(hào)樣品中大分子分布得較為集中，所占比例較大，小分 子數(shù)量相對(duì)較少；01號(hào)樣品中的大分子分布相對(duì)較散，小分子較多.而分子量大的對(duì)粘度的 貢獻(xiàn)較大，分布指數(shù)較寬時(shí)，其粘度的變化可能増大也可能減小W，所以01號(hào)樣品溶液的粘 度在前25h內(nèi)起伏較大.
3結(jié)論濃度、溫度、剪切速率等因素是Na-CMC溶液粘度變化的外因.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Na-CMC 的結(jié)構(gòu)、分子量和分子量分布，是Na-CMC溶液粘度變化的內(nèi)因.對(duì)于Na-CMC的生產(chǎn)控制 和產(chǎn)品性能開發(fā)，GPC測(cè)得的分子量和分子量分布有著重要的參考價(jià)值，而粘度的測(cè)定只能 起一定的參考作用.
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