دراسة على التوليف وآلية سماكة من السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعور

يعتبر هيدروكسي إيثيل السليلوز المعدل مسعور (HEC) نوعًا من المشتقات المعدلة عن طريق إدخال مجموعات مسعور (مثل ألكيل السلسلة الطويلة ، والمجموعات العطرية ، إلخ) إلى السليلوز الهيدروكسي إيثيل (HEC). يجمع هذا النوع من المواد بين الخواص المحبة للماء من السليلوز الهيدروكسي إيثيل مع الخواص المسببة للماء للمجموعات مسعور وتستخدم على نطاق واسع في الطلاء والمنظفات ومستحضرات التجميل وحاملات المخدرات.

1. طريقة توليف الهيدروكسي إيثيل السليلوز المعدلة
عادة ما يتم تنفيذ تخليق السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا بالطرق التالية:

1.1 رد فعل الإستر
تتمثل هذه الطريقة في رد فعل السليلوز الهيدروكسي إيثيل مع الكواشف الكيميائية مسعور (مثل الأحماض الدهنية طويلة السلسلة ، كلوريد الأحماض الدهنية ، إلخ) لإدخال مجموعات مسعور في جزيئات السليلوز من خلال تفاعل الإستر. لا يمكن أن يؤدي تفاعل الإسترالي إلى إدخال مجموعات مسعور بشكل فعال فحسب ، بل أيضًا ضبط الكارهة للماء وتأثير سماكة البوليمرات. ستؤثر ظروف تفاعل عملية التوليف ، مثل درجة الحرارة والوقت ومذيبات التفاعل والمحفز ، على أداء المنتج النهائي.

1.2 رد فعل الاستبدال
في هذه الطريقة ، يتم استبدال مجموعة الهيدروكسيل من السليلوز الهيدروكسي إيثيل بمجموعة مسعور (مثل الألكيل ، فينيل ، إلخ). تتمثل ميزة هذه الطريقة في أن ظروف التوليف معتدلة نسبيًا ، ويمكن الحفاظ على الخصائص الهيكلية للسلولوز الهيدروكسي إيثيل بشكل جيد ، وعادة ما يكون للمنتج المعدل قابلية ذوبان جيدة وتأثير سماكة.

1.3 رد فعل البلمرة
بواسطة البلمرة المشتركة مع مونومرات أخرى (مثل حمض الأكريليك ، الأكريليت ، إلخ) ، يمكن إعداد بوليمر جديد مع مسعور. يمكن أن تحقق هذه الطريقة تحكمًا دقيقًا في أداء سماكة السليلوز عن طريق ضبط نسبة المونومرات المختلفة.

1.4 رد فعل intercalation
يتم تضمين المركبات مسعور كيميائيًا في بنية السليلوز هيدروكسي إيثيل لتشكيل كتل أو شرائح مسعور. يمكن أن تعزز هذه الطريقة الاستقرار الحراري والنشاط السطحي للسلولوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا ، وهو مناسب لمتطلبات محددة عالية الأداء.

2. آلية سماكة الهيدروكسي إيثيل السليلوز المعدلة مسعورًا
تتكون آلية سماكة السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدلة مسعورًا بشكل أساسي من الجوانب التالية:

2.1 زيادة التفاعلات بين الجزيئات
يعزز إدخال مجموعات مسعور التفاعلات بين جزيئات السليلوز ، وخاصة في البيئة المائية ، حيث تميل المجموعات الكارهة للماء إلى التجميع معًا لتشكيل مجمعات جزيئية أكبر. يؤدي تأثير التجميع هذا إلى زيادة في لزوجة المحلول ، مما يدل على خاصية سميكة قوية.

2.2 التفاعل الهدروفيات المحبب
تعمل المجموعات المحبة للماء (مثل الهيدروكسي إيثيل) والمجموعات الكارهة للماء (مثل الألكيل ، فينيل ، إلخ) في السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا معًا لتشكيل تفاعل خاص بالماء. في الطور المائي ، يتفاعل الجزء المحبب بقوة مع جزيئات الماء ، في حين أن الجزء الكارهة للماء يجذب بعضها البعض من خلال التأثير الكارهة للماء ، مما يزيد من الكثافة الهيكلية بين الجزيئات وبالتالي زيادة اللزوجة.

2.3 بناء بنية الشبكة من الحل
بعد تعديل الكارهة للماء ، قد يتغير بنية السلسلة الجزيئية ، مما يشكل بنية شبكة ثلاثية الأبعاد ضيقة نسبيًا. يمكن أن تحسن بنية الشبكة هذه بشكل كبير من المرونة اللزجة وقدرة سماكة المحلول من خلال الارتباط المادي بين الجزيئات.

2.4 من السهل تشكيل بنية تشبه الهلام
بسبب إدخال مجموعات مسعور ، فإن السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا له خصائص جيدة للجلد. في ظل الظروف المناسبة ، مثل التغيرات في درجة الحرارة أو الرقم الهيدروجيني أو التركيز ، قد تتسبب المجموعات المعدلة في الكارهة للماء لتشكيل هياكل الهلام في المحلول ، وهو أيضًا مظهر من مظاهر خصائصه السميكة.

3. تطبيق السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعور
يستخدم السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعور على نطاق واسع في العديد من المجالات الصناعية ، وخاصة في الحالات التي يلزم وجود سماكة وتحسين ريولوجي وتحسين الاستقرار:

3.1 الطلاء والدهانات
في صناعة الطلاء ، يمكن للسيدروكسي إيثيل السليلوز المعدل مسعورًا تحسين الخواص الريولوجية والتعليق وأداء البناء للطلاء ، مع تحسين مقاومة الماء ومقاومة وصمة عار للطلاء.

3.2 عمال النظافة والمنظفات
إن إضافة السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا إلى المنظف يمكن أن يحسن بشكل فعال لزوجة المنظفات ، مما يجعله أكثر استقرارًا وسهلاً للتحكم أثناء الاستخدام.

3.3 مستحضرات التجميل
في مجال مستحضرات التجميل ، غالبًا ما يستخدم السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا كعامل مثخن وتعليق ، وخاصة في المستحضرات والكريمات وغيرها من المنتجات ، والتي يمكن أن تحسن نسيج المنتج ومحوله.

3.4 حاملة المخدرات
نظرًا لسماكتها الجيدة والتوافق الحيوي ، تمت دراسة السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدلة مسعورًا أيضًا على نطاق واسع للاستخدام في أنظمة الإفراج التي يتحكم فيها الدواء ، والتي يمكن أن تتحكم بشكل فعال في معدل إطلاق الأدوية.

من خلال إدخال مجموعات مسعور ، لا يعطي السليلوز الهيدروكسي إيثيل المعدل مسعورًا فقط السليلوز الهيدروكسي إيثيل ، مما يجعله أيضًا يظهر أداءً ممتازًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات. تعتمد آلية السماكة الخاصة بها بشكل أساسي على التفاعل بين المجموعات الكارهة للماء والمجموعات المحبة للماء ، وتأثيرات التجميع الجزيئي والتغيرات في بنية المحلول. مع تعميق البحث ، سيتم توسيع طريقة التوليف وحقل التطبيق لهيدروكسي إيثيل السليلوز المعدل مسعورًا ، مع آفاق السوق الواسعة.