ศึกษาการสังเคราะห์และกลไกความหนาของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส

ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส (HEC) ดัดแปลง Hydrophobic เป็นชนิดของการดัดแปลงอนุพันธ์โดยการแนะนำกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ (เช่นอัลคิลโซ่ยาวกลุ่มอะโรมาติก ฯลฯ ) ไปยังไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส (HEC) วัสดุประเภทนี้รวมคุณสมบัติที่ชอบน้ำของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสเข้ากับคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบผงซักฟอกเครื่องสำอางและผู้ให้บริการยา

1. วิธีการสังเคราะห์ของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส
การสังเคราะห์ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงด้วยน้ำมักจะดำเนินการโดยวิธีการต่อไปนี้:

1.1 ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน
วิธีนี้คือการตอบสนองไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสกับรีเอเจนต์เคมีที่ไม่ชอบน้ำ (เช่นกรดไขมันสายโซ่ยาวคลอไรด์กรดไขมัน ฯลฯ ) เพื่อแนะนำกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำเข้าสู่โมเลกุลเซลลูโลสผ่านปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน ปฏิกิริยาของเอสเทอริฟิเคชันไม่เพียง แต่สามารถแนะนำกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังปรับ hydrophobicity และความหนาของโพลีเมอร์ เงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาของกระบวนการสังเคราะห์เช่นอุณหภูมิเวลาตัวทำละลายปฏิกิริยาและตัวเร่งปฏิกิริยาจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

1.2 ปฏิกิริยาทดแทน
ในวิธีนี้กลุ่มไฮดรอกซิลของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ (เช่นอัลคิลฟีนิล ฯลฯ ) ข้อได้เปรียบของวิธีนี้คือเงื่อนไขการสังเคราะห์ค่อนข้างไม่รุนแรงลักษณะโครงสร้างของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสสามารถได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดีและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการดัดแปลงมักจะมีความสามารถในการละลายและความหนาที่ดี

1.3 ปฏิกิริยาโคพอลิเมอไรเซชัน
โดยการทำโคพอลิเมอร์กับโมโนเมอร์อื่น ๆ (เช่นกรดอะคริลิกอะคริเลต ฯลฯ ) พอลิเมอร์ใหม่ที่มีน้ำสามารถเตรียมได้ วิธีนี้สามารถควบคุมประสิทธิภาพความหนาของเซลลูโลสได้อย่างแม่นยำโดยการปรับอัตราส่วนของโมโนเมอร์ที่แตกต่างกัน

1.4 ปฏิกิริยาระหว่างกัน
สารประกอบที่ไม่ชอบน้ำถูกฝังอยู่ในโครงสร้างของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสเพื่อสร้างบล็อกหรือกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ วิธีนี้สามารถเพิ่มความเสถียรทางความร้อนและกิจกรรมพื้นผิวของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงด้วยน้ำซึ่งเหมาะสำหรับความต้องการประสิทธิภาพสูงโดยเฉพาะ

2. กลไกความหนาของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส
กลไกความหนาของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงจากน้ำส่วนใหญ่ประกอบด้วยด้านต่อไปนี้:

2.1 เพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล
การแนะนำของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลเซลลูโลสโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำซึ่งกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำมักจะรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างมวลรวมโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น ผลการรวมตัวนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนืดของสารละลายซึ่งแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติที่หนาขึ้น

2.2 การทำงานร่วมกัน
กลุ่ม hydrophilic (เช่น hydroxyethyl) และกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ (เช่น alkyl, phenyl, ฯลฯ ) ในไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงจากไฮดรอกซีเอธิลทำงานร่วมกัน ในช่วงน้ำส่วนที่ไม่ชอบน้ำจะมีปฏิกิริยาอย่างมากกับโมเลกุลของน้ำในขณะที่ส่วนที่ไม่ชอบน้ำจะดึงดูดซึ่งกันและกันผ่านผลกระทบที่ไม่ชอบน้ำเพิ่มความหนาแน่นของโครงสร้างระหว่างโมเลกุลและเพิ่มความหนืด

2.3 การสร้างโครงสร้างเครือข่ายของโซลูชัน
หลังจากการปรับเปลี่ยนที่ไม่ชอบน้ำโครงสร้างของห่วงโซ่โมเลกุลอาจเปลี่ยนแปลงได้ก่อตัวเป็นโครงสร้างเครือข่ายสามมิติที่ค่อนข้างแน่น โครงสร้างเครือข่ายนี้สามารถปรับปรุงความหนืดและความสามารถในการแก้ปัญหาของสารละลายได้อย่างมีนัยสำคัญผ่านการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพระหว่างโมเลกุล

2.4 ง่ายต่อการสร้างโครงสร้างเหมือนเจล
เนื่องจากการแนะนำของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำจึงมีไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงด้วยน้ำจึงมีคุณสมบัติเจลเจลที่ดี ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิค่า pH หรือความเข้มข้นกลุ่มดัดแปลงที่ไม่ชอบน้ำอาจทำให้เกิดการก่อตัวของโครงสร้างเจลในสารละลายซึ่งเป็นอาการของคุณสมบัติหนา

3. การประยุกต์ใช้ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส
Hydrophobic Hydroxyethyl Cellulose ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาอุตสาหกรรมหลายแห่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีการปรับปรุงการไหลของการไหลและการปรับปรุงเสถียรภาพ:

3.1 การเคลือบและสี
ในอุตสาหกรรมการเคลือบเซลล์ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสดัดแปลงไฮดรอกซีเอธิลสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการไหลของการระงับและประสิทธิภาพการก่อสร้างของการเคลือบในขณะที่ปรับปรุงความต้านทานน้ำและความต้านทานต่อการเคลือบ

3.2 น้ำยาทำความสะอาดและผงซักฟอก
การเพิ่มไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงด้วยน้ำให้กับผงซักฟอกสามารถปรับปรุงความหนืดของผงซักฟอกได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้มีความเสถียรและง่ายต่อการควบคุมในระหว่างการใช้งาน

3.3 เครื่องสำอาง
ในฟิลด์เครื่องสำอางไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงด้วยน้ำมักจะถูกใช้เป็นสารตัวหนาและสารแขวนลอยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลชั่นครีมและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ซึ่งสามารถปรับปรุงพื้นผิวและความรู้สึกของผลิตภัณฑ์

3.4 ผู้ให้บริการยาเสพติด
เนื่องจากมีความหนาและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีการปรับเปลี่ยนไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเพื่อใช้ในระบบการปลดปล่อยยาซึ่งสามารถควบคุมอัตราการปลดปล่อยยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ด้วยการแนะนำกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงไม่เพียง แต่ให้ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสดั้งเดิมนั้นมีผลต่อความหนาที่แข็งแกร่งขึ้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการใช้งานที่หลากหลาย กลไกความหนาของมันส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันระหว่างกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำผลการรวมตัวของโมเลกุลและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างการแก้ปัญหา ด้วยการวิจัยที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นวิธีการสังเคราะห์และฟิลด์แอปพลิเคชันของไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสที่ได้รับการดัดแปลงทางน้ำจะถูกขยายออกไปพร้อมกับโอกาสในการตลาดในวงกว้าง