پلی آنیونیک سلولز – Polyanionic Cellulose

کربوکسی متیل سلولز سالهای متمادی توسط شرکت های نفتی بزرگ دنیا به عنوان پلیمری برای افزایش گرانروی و کنترل هرزروی سیال در گل های پایه آبی مورد استفاده قرار می گرفت و هنوز هم در بسیاری از چاه های نفت و گاز ایران استفاده می شود. این پلیمر مانند بسیاری از پلیمرهای دیگر در کنار مزایای بی شمار، محدودیت هایی نیز دارد. از جمله عدم پایداری در دماهای بالا و عدم انحلال پذیری در آب های نمک دار، پلی آنیونیک سلولز یک کلاس جدید از کربوکسی متیل سلولز را دارد بلکه آن ها را بهبود بخشیده و بر مشکلات CMC فایق آمده است.این پلیمر سال هاست که در اکثر شرکت های نفتی خارجی جایگذین CMC شده است. بدلیل دارا بودن مشخصات فیزیکی و شیمیایی پایه سلولزی اصلاح شده، از نقطه نظر عملکرد و خواص، هم خاصیت کنترل گرانروی و هم از نقطه نظر کنترل کننده افت اصطکاکی (Fluid Los-Control) و عامل روانکاری، می تواند جایگزین مناسبی برای موادی که بصورت جداگانه دارای هر کدام از این خواص هستند بوده باشد، PAC بدلیل ساختمان فیزیکی مخصوص و متمایز از نشاسته و CMC دارای خواصی چون پایداری در دمای بالا می باشد.

کربوکسی متیل سلولز از واکنش نمک سدیم مونو کلرو استیک اسید با سلولز به دست می آید. طی این واکنش CH₂COONa از ملکول اسید جایگزین واحد هیدروکسیل (OH) در زنجیره پلیمر می شود و در نتیجه پلیمر سلولزی غیر قابل انحلال در آب تبدیل به پلیمر انحلال پذیر می شود. به تعداد جایگزینی هایی که در یک حلقه تکرار شونده از پلیمر رخ می دهد، درجه جایگزینی گفته می شود، درجه جایگزینی در کربوکسی متیل سلولز 0/8-0/7 است. حال آنکه این عدد برای پلی آنیونیک سلولز اغلب به یک می رسد. هر چه درجه جایگزینی بیشتر باشد، انحلال پذیری پلیمر در آب بیشتر است به همین دلیل کارایی PAC به خصوص در آب های نمکی از CMC بالاتر می باشد. پلی آنیونیک سلولز از نظر ساختار شیمیایی و درجه پلیمریزاسیون کاملا شبیه CMC بوده و تنها تفاوت در درجه جایگزینی آن دو است.