مطالعه در مورد سنتز و مکانیسم ضخیم شدن سلولز هیدروکسی اتیل اصلاح شده آبگریز

هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده هیدروفوبیک (HEC) نوعی مشتق است که با معرفی گروه های آبگریز (مانند آلکیل زنجیره بلند ، گروه های معطر و غیره) به سلولز هیدروکسی اتیل (HEC) اصلاح می شود. این نوع مواد ، خواص آبگریز هیدروکسی اتیل سلولز را با خواص آبگریز گروههای آبگریز ترکیب می کند و به طور گسترده ای در پوشش ها ، مواد شوینده ، مواد آرایشی و حامل دارویی مورد استفاده قرار می گیرد.

1. روش سنتز هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز
سنتز هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز معمولاً با روشهای زیر انجام می شود:

1.1 واکنش استریزاسیون
این روش برای واکنش به سلولز هیدروکسی اتیل با معرفهای شیمیایی آبگریز (مانند اسیدهای چرب با زنجیره بلند ، کلریدهای اسید چرب و غیره) برای معرفی گروه های آبگریز به مولکول های سلولز از طریق واکنش استریزاسیون است. واکنش استری سازی نه تنها می تواند به طور موثری گروه های آبگریز را معرفی کند ، بلکه آبگریز و اثر ضخیم کننده پلیمرها را نیز تنظیم می کند. شرایط واکنش فرآیند سنتز ، مانند دما ، زمان ، حلال واکنش و کاتالیزور ، بر عملکرد محصول نهایی تأثیر می گذارد.

1.2 واکنش جایگزینی
در این روش ، گروه هیدروکسیل هیدروکسی اتیل سلولز توسط یک گروه آبگریز (مانند آلکیل ، فنیل و غیره) جایگزین می شود. مزیت این روش این است که شرایط سنتز نسبتاً خفیف است ، ویژگی های ساختاری هیدروکسی اتیل سلولز را می توان به خوبی حفظ کرد و محصول اصلاح شده معمولاً حلالیت و ضخیم کننده خوبی دارد.

1.3 واکنش کوپلیمریزاسیون
با کوپلیمریزه کردن با سایر مونومرها (مانند اسید اکریلیک ، آکریلات و غیره) ، می توان یک پلیمر جدید با آبگریز تهیه کرد. این روش می تواند با تنظیم نسبت مونومرهای مختلف ، کنترل دقیق عملکرد ضخیم سلولز را بدست آورد.

1.4 واکنش متقابل
ترکیبات آبگریز از نظر شیمیایی در ساختار هیدروکسی اتیل سلولز تعبیه شده اند تا بلوک ها یا بخش های آبگریز تشکیل شوند. این روش می تواند پایداری حرارتی و فعالیت سطحی هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز را تقویت کند ، که برای نیازهای خاص با کارایی بالا مناسب است.

2. مکانیسم ضخیم شدن هیدروکسی اتیل سلولز به صورت آبگریز اصلاح شده
مکانیسم ضخیم کننده هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز عمدتاً از جنبه های زیر تشکیل شده است:

2.1 تعامل بین مولکولی را افزایش دهید
معرفی گروه های آبگریز باعث تعامل بین مولکول های سلولز ، به ویژه در محیط آبی می شود ، جایی که گروه های آبگریز تمایل به جمع شدن در کنار هم دارند تا سنگدانه های مولکولی بزرگتر تشکیل دهند. این اثر تجمع منجر به افزایش ویسکوزیته محلول می شود ، بنابراین یک خاصیت ضخیم کننده قوی را نشان می دهد.

2.2 تعامل آبگریز هیدروفوبیک
گروه های آبگریز (مانند هیدروکسی اتیل) و گروههای آبگریز (مانند آلکیل ، فنیل و غیره) در هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده با هم برای ایجاد یک تعامل خاص هیدروفوبیک آبگریز ، با هم کار می کنند. در فاز آبی ، قسمت آبگریز به شدت با مولکول های آب در تعامل است ، در حالی که قسمت آبگریز از طریق اثر آبگریز یکدیگر را جذب می کند ، بیشتر چگالی ساختاری بین مولکول ها و در نتیجه افزایش ویسکوزیته افزایش می یابد.

2.3 ساخت ساختار شبکه راه حل
پس از اصلاح آبگریز ، ساختار زنجیره مولکولی ممکن است تغییر کند و یک ساختار شبکه سه بعدی نسبتاً محکم تشکیل می دهد. این ساختار شبکه می تواند به طور قابل توجهی ویسکوالاستیک و توانایی ضخیم شدن محلول را از طریق اتصال متقاطع فیزیکی بین مولکول ها بهبود بخشد.

2.4 ساخت یک ساختار ژل مانند آسان است
با توجه به معرفی گروه های آبگریز ، هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز از خصوصیات ژل خوب برخوردار است. در شرایط مناسب ، مانند تغییر در دما ، pH یا غلظت ، گروه های اصلاح شده آبگریز ممکن است باعث ایجاد ساختارهای ژل در محلول شوند ، که این یک تظاهرات از خصوصیات ضخیم آن است.

3.
هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده هیدروفوبیک به طور گسترده در بسیاری از زمینه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد ، به ویژه در شرایطی که ضخیم شدن ، بهبود رئولوژیکی و بهبود پایداری مورد نیاز است:

3.1 پوشش و رنگ
در صنعت پوشش ها ، هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز می تواند خواص رئولوژیکی ، تعلیق و عملکرد ساخت و ساز پوشش را بهبود بخشد ، در حالی که مقاومت در برابر آب و مقاومت لکه ای از پوشش را بهبود می بخشد.

3.2 پاک کننده و مواد شوینده
اضافه کردن هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده هیدروفیبی به مواد شوینده می تواند به طور موثری ویسکوزیته مواد شوینده را بهبود بخشد و کنترل آن در حین استفاده پایدار و آسان تر شود.

3.3 لوازم آرایشی
در زمینه مواد آرایشی ، سلولز هیدروکسی اتیل اصلاح شده با آبگریز اغلب به عنوان یک ماده ضخیم کننده و معلق استفاده می شود ، به خصوص در لوسیون ها ، کرم ها و سایر محصولات که می تواند بافت و احساس محصول را بهبود بخشد.

3.4 حامل دارویی
با توجه به ضخیم شدن خوب و زیست سازگاری ، هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز نیز به طور گسترده ای برای استفاده در سیستم های آزاد شده کنترل شده دارو مورد مطالعه قرار گرفته است ، که می تواند به طور مؤثر میزان انتشار داروها را کنترل کند.

با معرفی گروه های آبگریز ، هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز نه تنها به سلولز هیدروکسی اتیل اصلی اثر ضخیم کننده ای قوی تر می دهد ، بلکه باعث می شود عملکرد بسیار خوبی در کاربردهای مختلف نشان دهد. مکانیسم ضخیم کننده آن عمدتاً به تعامل بین گروههای آبگریز و گروههای آبگریز ، اثرات تجمع مولکولی و تغییرات در ساختار محلول بستگی دارد. با تعمیق تحقیقات ، روش سنتز و زمینه کاربردی هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز با چشم انداز گسترده بازار بیشتر گسترش می یابد.