هل هيدروكسي إيثيل السليلوز بوليمر؟

هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) هو في الواقع بوليمر. من أجل فهم هذا تمامًا ، نحتاج إلى استكشاف المفاهيم الأساسية للبوليمرات ، وهيكل السليلوز ومشتقاته ، وتوليف وخصائص السليلوز الهيدروكسي إيثيل ، وتطبيقاته.

1. المفاهيم الأساسية للبوليمرات

البوليمرات هي مركبات الجزيئات الكبيرة التي تتشكلها عدد كبير من وحدات التكرار (تسمى المونومرات) متصلة بالروابط الكيميائية. تشكل هذه المونومرات هياكل السلسلة الطويلة من خلال تفاعلات البلمرة ، مما يعطي البوليمرات خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة. وفقًا لمصادرها ، يمكن تقسيم البوليمرات إلى البوليمرات الطبيعية والبوليمرات الاصطناعية. البوليمرات الطبيعية تشمل السليلوز والبروتين والمطاط الطبيعي. البوليمرات الاصطناعية تشمل البولي إيثيلين ، البوليسترين ، كلوريد البولي فينيل.

2. السليلوز وهيكله

السليلوز هو مركب البوليمر العضوي الأكثر وفرة في الطبيعة ، ويوجد أساسا في جدران الخلايا النباتية. السليلوز عبارة عن عديد السكاريد يتكون من وحدات gl-d-glucose متصلة خطيًا بواسطة روابط glycosidic β (1 → 4) مع بلورة عالية وبنية مستقرة. بسبب وحدات الجلوكوز المتكررة ، السليلوز نفسها هي بوليمر طبيعي.

3. توليف وهيكل هيدروكسي إيثيل السليلوز

الهيدروكسي إيثيل السليلوز هو مشتق من السليلوز ، والذي يتم الحصول عليه من خلال إدخال بدائل الهيدروكسي إيثيل (-ch₂ch₂oh) في السلسلة الجزيئية السليلوز. على وجه التحديد ، يتفاعل السليلوز مع محلول إيثيل كلوروسيتات أو إيثيل كلوروسيتات في ظل الظروف القلوية لإنتاج السليلوز الهيدروكسي إيثيل.

من الناحية الهيكلية ، لا يزال الهيدروكسي إيثيل السليلوز يحتفظ ببنية السلسلة الطويلة للسليلوز ، أي سلسلة رئيسية تتكون من عدد كبير من وحدات الجلوكوز المتكررة. ومع ذلك ، يتم استبدال بعض مجموعات الهيدروكسيل بمجموعات هيدروكسي إيثيل ، وهذا التعديل يجعل السليلوز له قابلية الذوبان واللزوجة المختلفة عن تلك الموجودة في السليلوز الأصلي. على الرغم من إدخال بدائل ، لا يزال السليلوز الهيدروكسي إيثيل مركبًا عالٍ للوزن الجزيئي ، ويحتوي بنيةه الجزيئية على وحدات متكررة ، لذلك يفي بتعريف البوليمر.

4. خصائص هيدروكسي إيثيل السليلوز

كبوليمر ، يحتوي السليلوز الهيدروكسي إيثيل على بعض خصائص البوليمر النموذجية على النحو التالي:

الوزن الجزيئي العالي: عادة ما يكون الوزن الجزيئي للسلولوز الهيدروكسي إيثيل ما بين مئات الآلاف وملايين الدالتون ، مما يدل على خصائص البوليمر الواضحة.

خصائص المحلول: يمكن أن تشكل هيدروكسي إيثيل السليلوز محلول غرواني لزج في كل من الماء البارد والساخن. ترتبط لزوجة حلها بالوزن الجزيئي ودرجة الاستبدال. هذه الخاصية ذات أهمية كبيرة في العديد من التطبيقات.

الحساسية الحرارية: تتغير لزوجة محلول السليلوز الهيدروكسي إيثيل مع درجة الحرارة ، والتي تُظهر الحساسية الحرارية ، وهي خاصية شائعة لمحلول البوليمر.

القدرة على تكثيف وتشكيل الأفلام: نظرًا للتشابك والتفاعل بين سلاسل البوليمرات ، يمكن أن تشكل هيدروكسي إيثيل السليلوز بنية شبكة مستقرة في الحل ، مما يمنحه قدرة ممتازة على تكثيف الأفلام.

خامسا تطبيق هيدروكسي إيثيل السليلوز

نظرًا لخصائصه الفريدة من البوليمر ، يستخدم السليلوز الهيدروكسي إيثيل على نطاق واسع في العديد من الحقول. فيما يلي بعض التطبيقات النموذجية:

مواد البناء: بصفته مضافة للأسمنت ، يمكن للسلولوز الهيدروكسي إيثيل يمكن أن يحسن سيولة واستبقاء ملاط ​​الأسمنت وتحسين أداء البناء.

الطلاء والدهانات: في الطلاء ، يتم استخدام HEC كعامل مثمري ومثبت وتكوين الأفلام لتحسين التصاق ونعومة الطلاء.

المواد اللاصقة: خصائص الترابط الجيدة تجعلها مكونًا مهمًا في تركيبات لاصق.

صناعة صناعة الورق: يتم استخدام HEC في طلاء الورق والمعالجة لتحسين نعومة السطح وطباعة الطباعة من الورق.

مستحضرات التجميل: يستخدم HEC على نطاق واسع في المراهم ومعاجين الأسنان ومنتجات العناية بالبشرة.

تستفيد هذه التطبيقات من خصائص البوليمر في السليلوز هيدروكسي إيثيل ، مثل اللزوجة العالية والخصائص المكونة للأفلام والاستقرار ، مما يدل على وظائفه وأهميته كبوليمر.

هيدروكسي إيثيل السليلوز هو بوليمر تم الحصول عليه عن طريق التعديل الكيميائي للسليلوز. يحتوي هيكله الجزيئي على عدد كبير من وحدات الجلوكوز المتكررة ، والتي لا تزال تحافظ على خصائص الوزن الجزيئي العالي والبنية السلسلة بعد استبدال هيدروكسي إيثيل. يعرض الهيدروكسي إيثيل السليلوز خصائص بوليمر نموذجية مثل اللزوجة العالية ، ولدونة المحلول وقدرة تشكيل الأفلام ، وتستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات الصناعية. لذلك ، يمكن القول بوضوح أن الهيدروكسي إيثيل السليلوز هو بوليمر مهم.