Гідраксіэтылцэлюлоза (ГЭЦ) з'яўляецца важным водарастваральным эфірам цэлюлозы, які шырока выкарыстоўваецца ў пакрыццях, нафтавых бурэннях, фармацэўтыцы і іншых галінах. Яго тэмпература плаўлення з'яўляецца важным фізічным параметрам, які ўплывае на яго апрацоўку і выкарыстанне. Фактары, якія ўплываюць на тэмпературу плаўлення гидроксиэтилцеллюлозы, можна падзяліць на некалькі аспектаў, такіх як малекулярная структура, ступень замяшчэння, малекулярная маса, кристалличность, прымешкі і ўмовы навакольнага асяроддзя.
1. Малекулярная структура
Гидроксиэтилцеллюлоза - гэта прадукт цэлюлозы пасля этоксилирования. Яго асноўная структура заключаецца ў тым, што атамы вадароду ў малекуле цэлюлозы замешчаны гидроксиэтиловыми групамі. Становішча, колькасць і парадак гідраксіэтылавага замяшчэння паўплываюць на яго тэмпературу плаўлення.
Становішча замены: кожная адзінка глюкозы ў цэлюлозе мае тры гідраксільныя групы, якія можна замяніць. Замяшчэнне ў розных пазіцыях зменіць прасторавую структуру малекулы, уплываючы тым самым на тэмпературу плаўлення.
Колькасць замен: павелічэнне колькасці замяшчальнікаў звычайна памяншае вадародную сувязь паміж малекуламі, тым самым зніжаючы тэмпературу плаўлення.
Парадак размяшчэння замяшчальнікаў: выпадкова размеркаваныя замяшчальнікі і замяшчальнікі з рэгулярным размеркаваннем па-рознаму ўплываюць на гнуткасць і ўзаемадзеянне малекулярнага ланцуга, тым самым уплываючы на тэмпературу плаўлення.
2. Ступень замяшчэння (DS)
DS адносіцца да сярэдняй колькасці гідраксіэтылавых замяшчальнікаў на кожную адзінку глюкозы. Ступень замяшчэння аказвае істотны ўплыў на тэмпературу плаўлення, што ў асноўным адлюстроўваецца ў наступных аспектах:
Нізкі DS: пры нізкім DS вадародная сувязь паміж малекуламі гідраксіэтылцэлюлозы мацнейшая, што робіць малекулы больш цеснымі, а тэмпература плаўлення вышэй.
Высокі DS: Высокі DS павялічвае гнуткасць малекул і памяншае эфект вадароднай сувязі, палягчаючы слізгаценне малекул і зніжаючы тэмпературу плаўлення.
3. Малекулярная маса
Малекулярная маса мае непасрэдны ўплыў на тэмпературу плаўлення гидроксиэтилцеллюлозы. Наогул кажучы, чым большая малекулярная маса, тым даўжэйшы малекулярны ланцуг, тым мацнейшая сіла Ван-дэр-Ваальса паміж малекуламі і тым вышэй тэмпература плаўлення. Акрамя таго, шырыня размеркавання малекулярнай масы таксама будзе ўплываць на тэмпературу плаўлення, а шырокае размеркаванне можа прывесці да нераўнамерных тэмператур плаўлення.
Высокая малекулярная маса: малекулярныя ланцужкі больш доўгія, больш заблытаныя адна з адной, а тэмпература плаўлення высокая.
Нізкая малекулярная маса: малекулярныя ланцужкі карацейшыя, міжмалекулярныя сілы слабейшыя, а тэмпература плаўлення нізкая.
4. Крышталічнасць
Гидроксиэтилцеллюлоза з'яўляецца аморфным палімерам, але ён можа мець пэўныя крышталічныя вобласці. Наяўнасць крышталічных абласцей павялічвае тэмпературу плаўлення, таму што крышталічная структура стабільная і патрабуе больш энергіі, каб разбурыць гэтыя ўпарадкаваныя структуры. Ступень гидроксиэтилирования і ўмовы працэсу ўплываюць на яго кристалличность.
Высокая кристалличность: больш шчыльная структура, больш высокая тэмпература плаўлення.
Нізкая кристалічность: больш друзлая структура, больш нізкая тэмпература плаўлення.
5. Прымешкі
У працэсе вытворчасці гидроксиэтилцеллюлозы можа застацца частка непрореагировавшей сыравіны, каталізатараў або пабочных прадуктаў. Наяўнасць гэтых прымешак можа змяніць міжмалекулярныя сілы, тым самым уплываючы на тэмпературу плаўлення. Напрыклад:
Рэшткавы каталізатар: могуць утварацца комплексы, змяняючы тэмпературу плаўлення.
Пабочныя прадукты: Наяўнасць розных пабочных прадуктаў зменіць узаемадзеянне сістэмы і паўплывае на тэмпературу плаўлення.
6. Экалагічныя ўмовы
Умовы навакольнага асяроддзя, такія як тэмпература і вільготнасць, таксама будуць уплываць на тэмпературу плаўлення гидроксиэтилцеллюлозы. Ва ўмовах высокай вільготнасці гидроксиэтилцеллюлоза будзе падвяргацца пластыфікацыі пасля паглынання вады, што аслабіць міжмалекулярныя сілы і знізіць тэмпературу плаўлення.
Высокая тэмпература: можа выклікаць тэрмічнае раскладанне матэрыялу і пашырэнне тэмпературы плаўлення.
Высокая вільготнасць: малекулярная ланцужок становіцца больш гнуткай пасля паглынання вады, а тэмпература плаўлення зніжаецца.
7. Тэхналогія апрацоўкі
Тэмпература, сіла зруху, умовы сушкі і г.д. у працэсе апрацоўкі будуць уплываць на тэмпературу плаўлення канчатковага прадукту. Розныя ўмовы апрацоўкі прывядуць да розных малекулярных арыентацый і кристалличности, якія ў сваю чаргу ўплываюць на тэмпературу плаўлення.
Тэмпература апрацоўкі: больш высокія тэмпературы апрацоўкі могуць выклікаць частковую дэградацыю або сшыванне, змяняючы тэмпературу плаўлення.
Умовы сушкі: Хуткае і павольнае высыханне па-рознаму ўплываюць на размяшчэнне малекул, і тэмпература плаўлення таксама будзе адрознівацца.
Такім чынам, фактары, якія ўплываюць на тэмпературу плаўлення гидроксиэтилцеллюлозы, ўключаюць малекулярную структуру, ступень замяшчэння, малекулярную масу, кристалличность, прымешкі, умовы навакольнага асяроддзя і тэхналогію апрацоўкі. Для практычнага прымянення і апрацоўкі разумны кантроль гэтых фактараў можа аптымізаваць прадукцыйнасць гідраксіэтылцэлюлозы і зрабіць яе лепшай для задавальнення розных патрабаванняў прымянення. У працэсе вытворчасці навуковая карэкціроўка гэтых параметраў можа не толькі кантраляваць тэмпературу плаўлення прадукту, але і палепшыць стабільнасць і якасць прадукту.
Час публікацыі: 10 ліпеня 2024 г