Etüültselluloos on tselluloosi derivaat, looduslik polümeer, mis koosneb glükoosiühikutest. See sünteesitakse tselluloosi reageerimisel etüülkloriidi või etüleenoksiidiga, mille tulemusena saadakse osaliselt asendatud tselluloosi molekulid. Etüültselluloosil on mitmeid keemilisi omadusi, mis muudavad selle kasulikuks mitmesugustes tööstuslikes ja farmaatsiarakendustes.
Molekulaarstruktuur:
Etüültselluloos säilitab tselluloosi põhistruktuuri, mis koosneb korduvatest glükoosiühikutest, mis on omavahel seotud β-1,4-glükosiidsidemetega.
Etüülasendus toimub peamiselt tselluloosi karkassi hüdroksüülrühmadel, mille tulemuseks on erinev asendusaste (DS), mis näitab etüülrühmade keskmist arvu glükoosiühiku kohta.
Asendusaste mõjutab etüültselluloosi omadusi, sealhulgas lahustuvust, viskoossust ja kile moodustamise võimet.
Lahustuvus:
Etüülrühma hüdrofoobse olemuse tõttu on etüültselluloos vees lahustumatu.
See lahustub mitmesugustes orgaanilistes lahustites, sealhulgas alkoholides, ketoonides, estrites ja klooritud süsivesinikes.
Lahustuvus suureneb molekulmassi vähenemise ja etoksülatsiooniastme suurenemisega.
Kile moodustamise omadused:
Etüültselluloos on tuntud oma kilet moodustavate võimete poolest, mistõttu on see väärtuslik katete, kilede ja toimeainet kontrollitult vabastavate ravimvormide tootmisel.
Etüültselluloosi võime lahustuda erinevates orgaanilistes lahustites soodustab kile moodustumist, millele järgneb lahusti aurustumine, mis jätab ühtlase kile.
Reaktsioonivõime:
Etüültselluloosil on tavatingimustes suhteliselt madal reaktsioonivõime. Seda saab aga keemiliselt muuta selliste reaktsioonide kaudu nagu eeterdamine, esterdamine ja ristsidumine.
Eeterdamisreaktsioonid hõlmavad täiendavate asendajate sisestamist tselluloosi karkassi, muutes seeläbi omadusi.
Esterdamine võib toimuda etüültselluloosi reageerimisel karboksüülhapete või happekloriididega, tekitades muutunud lahustuvuse ja muude omadustega tselluloosi estreid.
Etüültselluloosi membraanide mehaanilise tugevuse ja termilise stabiilsuse parandamiseks võib algatada ristsidumise reaktsioone.
Soojusjõudlus:
Etüültselluloosil on termiline stabiilsus teatud temperatuurivahemikus, millest kõrgemal toimub lagunemine.
Termiline lagunemine algab tavaliselt umbes 200–250 °C juures, olenevalt sellistest teguritest nagu asendusaste ja plastifikaatorite või lisandite olemasolu.
Termogravimeetriline analüüs (TGA) ja diferentsiaalne skaneeriv kalorimeetria (DSC) on tavaliselt kasutatavad meetodid etüültselluloosi ja selle segude termilise käitumise iseloomustamiseks.
ühilduvus:
Etüültselluloos ühildub paljude teiste polümeeride, plastifikaatorite ja lisanditega, mistõttu sobib see soovitud omaduste saavutamiseks teiste materjalidega segamiseks.
Levinud lisandid hõlmavad plastifikaatoreid, nagu polüetüleenglükool (PEG) ja trietüültsitraat, mis suurendavad paindlikkust ja kilet moodustavaid omadusi.
Ühilduvus aktiivsete farmatseutiliste koostisosadega (API-dega) on farmatseutiliste ravimvormide, näiteks toimeainet prolongeeritult vabastavate tablettide ja transdermaalsete plaastrite koostamisel ülioluline.
Barjääri jõudlus:
Etüültsellulooskiledel on suurepärased niiskuse, gaaside ja orgaaniliste aurude tõkked.
Need barjääriomadused muudavad etüültselluloosi sobivaks pakendamiseks, kus kaitse keskkonnategurite eest on toote terviklikkuse ja säilivusaja säilitamiseks kriitilise tähtsusega.
Reoloogilised omadused:
Etüültselluloosi lahuste viskoossus sõltub sellistest teguritest nagu polümeeri kontsentratsioon, asendusaste ja lahusti tüüp.
Etüültselluloosi lahustel on sageli pseudoplastiline käitumine, mis tähendab, et nende viskoossus väheneb nihkekiiruse suurenedes.
Reoloogilised uuringud on olulised etüültselluloosi lahuste voolavusomaduste mõistmiseks töötlemise ja katmise ajal.
Etüültselluloos on mitmekülgne polümeer, millel on mitmesugused keemilised omadused, mis aitavad kaasa selle kasulikkusele mitmesugustes tööstuslikes ja farmaatsiarakendustes. Selle lahustuvus, kilet moodustav võime, reaktsioonivõime, termiline stabiilsus, ühilduvus, barjääriomadused ja reoloogia muudavad selle väärtuslikuks materjaliks katete, kilede, toimeainet reguleeritult vabastavate preparaatide ja pakendamislahuste jaoks. Tselluloosi derivaatide valdkonna edasine uurimis- ja arendustegevus jätkab etüültselluloosi rakenduste ja potentsiaali laiendamist erinevates valdkondades.
Postitusaeg: 18.02.2024