聚陰離子纖維素（Polyanionic Cellulose，簡稱PAC）是一種以纖維素為基質(zhì)，通過化學(xué)改性引入大量陰離子基團而制成的水溶性高分子材料。它具有良好的水溶性、增稠性、懸浮性、乳化性、黏結(jié)性和成膜性等性能，廣泛應(yīng)用于石油開采、紡織、涂料、化妝品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。

聚陰離子纖維素CAS號: 9004-32-4
分子式: CgH1gNaOg
分子量: 263.1976

聚陰離子纖維素的作用：
1.鉆井液中的降濾失作用：在石油鉆井中，聚陰離子纖維素能夠形成低滲透、高黏度的濾餅，有效地防止鉆井液的濾失，提高鉆井效率。
2.鉆井液的增稠作用：PAC的加入可以顯著提高鉆井液的黏度，有助于形成穩(wěn)定的鉆井液體系，防止井壁坍塌。
3.抑制頁巖水化分散：聚陰離子纖維素能夠與頁巖表面的水分子結(jié)合，形成一層保護膜，阻止水分子進一步滲透，從而抑制頁巖的水化分散。
4.增強鉆井液的懸浮能力：PAC的高黏度特性有助于鉆井液中固相顆粒的懸浮，防止顆粒沉降，保持鉆井液的穩(wěn)定性。
5.改善鉆井液流變性：通過調(diào)節(jié)PAC的用量，可以優(yōu)化鉆井液的流變性，使其更適應(yīng)不同的地層條件和鉆井需求。

物理性質(zhì)：
1.外觀：白色或淡黃色粉末或顆粒。
2.溶解性：易溶于水，形成透明溶液，對酸、堿和鹽類穩(wěn)定。
3.黏度：聚陰離子纖維素溶液具有較高的黏度，黏度隨濃度增加而增加。
4.分子量：聚陰離子纖維素的分子量通常在數(shù)千至數(shù)百萬之間，不同產(chǎn)品型號的分子量有所差異。
5.聚合度：聚陰離子纖維素的聚合度較高，通常在1000以上。
6.吸濕性：聚陰離子纖維素具有一定的吸濕性，能吸收空氣中的水分。
8.熱穩(wěn)定性：聚陰離子纖維素在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的熱穩(wěn)定性，但長時間高溫會使其性能下降。
8.電荷：聚陰離子纖維素分子鏈上帶有大量陰離子基團，因此在水溶液中呈負電荷。
9.pH值：聚陰離子纖維素溶液的pH值通常在5-10之間，具有一定的緩沖能力。
10.懸浮性：聚陰離子纖維素能有效防止顆粒沉降，保持懸浮體系的穩(wěn)定性。

化學(xué)性質(zhì)：
1.陰離子特性：聚陰離子纖維素分子鏈上引入了大量的陰離子基團，如羧基、磺酸基等，使得分子鏈帶負電荷。這使得PAC在水溶液中具有良好的分散性和穩(wěn)定性，能夠與陽離子物質(zhì)發(fā)生靜電作用。
2.水溶性：由于引入了親水性的陰離子基團，聚陰離子纖維素具有良好的水溶性，能夠迅速溶解于水中形成透明溶液。
3.化學(xué)穩(wěn)定性：聚陰離子纖維素對酸、堿和鹽類具有較好的穩(wěn)定性，可以在一定范圍內(nèi)的pH值下使用。然而，在極端酸堿條件下，可能會導(dǎo)致PAC的降解或結(jié)構(gòu)改變。
4.反應(yīng)活性：聚陰離子纖維素分子鏈上的陰離子基團具有一定的反應(yīng)活性，可以根據(jù)需要進行進一步的化學(xué)修飾或功能化。
5.生物降解性：聚陰離子纖維素是由天然纖維素經(jīng)過化學(xué)改性得到的，因此具有良好的生物降解性，對環(huán)境友好。
6.交聯(lián)性：在特定條件下，聚陰離子纖維素可以與其他多糖或高分子化合物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高其黏結(jié)性、成膜性和穩(wěn)定性等性能。

聚陰離子纖維素生產(chǎn)工藝：
1.原料準備：首先，需要準備好植物纖維（如纖維素A），其聚合度和吸水度需達到特定標準。此外，還需要準備酸（如酸B）、堿（如堿C）以及醇類（如醇D和醇E）等原料。
2.堿化：將植物纖維進行堿化處理，通常是將纖維與堿溶液混合，并在一定條件下反應(yīng)，使纖維轉(zhuǎn)化為堿纖維素。
3.醚化：堿化完成后，進入醚化階段。在醚化過程中，將堿化后的纖維素與氯乙酸或其他醚化劑反應(yīng)，生成醚化纖維素。
4.洗滌：醚化反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物進行洗滌，以去除未反應(yīng)的原料和產(chǎn)生的副產(chǎn)物。
5.干燥和粉碎：經(jīng)過洗滌的醚化纖維素進行干燥處理，以去除多余的水分。干燥后的產(chǎn)品進一步粉碎，以便后續(xù)應(yīng)用或包裝。
6.后處理：根據(jù)需要，可能還需要進行其他后處理步驟，如篩分、包裝等，以得到聚陰離子纖維素產(chǎn)品。