طبقه بندی اتر سلولز هیدروکسی اتیل سلولز و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

اترهای سلولزی انواعی از پلیمرهای محلول در آب هستند که از سلولز، یک پلیمر طبیعی که در دیواره سلولی گیاهان یافت می شود، به دست می آیند. این اترها دارای خواص منحصر به فردی مانند ضخیم شدن، تثبیت، تشکیل فیلم و احتباس آب هستند و به طور گسترده در صنایع مختلف مانند دارو، غذا، آرایشی و بهداشتی و ساختمان سازی استفاده می شوند. در بین اترهای سلولز، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) دو مشتق مهم هستند که هر کدام خواص و کاربردهای متفاوتی دارند.

1. مقدمه ای بر اترهای سلولزی

الف. ساختار سلولزی و مشتقات

بررسی اجمالی سلولز:

سلولز یک پلیمر خطی متشکل از واحدهای گلوکز است که توسط پیوندهای β-1،4-گلیکوزیدی به هم متصل شده اند.

غنی از دیواره های سلولی گیاهی است و حمایت ساختاری و استحکام بافت های گیاه را فراهم می کند.

مشتقات اتر سلولز:

اترهای سلولزی از طریق اصلاح شیمیایی از سلولز به دست می آیند.

اترها برای افزایش حلالیت و تغییر خواص عملکردی معرفی می شوند.

2. هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)

الف. ساختار و سنتز

ساختار شیمیایی:

HEC از اتریفیکاسیون سلولز با اکسید اتیلن به دست می آید.

گروه های هیدروکسی اتیل جایگزین گروه های هیدروکسیل در ساختار سلولزی می شوند.

درجه جایگزینی (DS):

DS به میانگین تعداد گروه های هیدروکسی اتیل در واحد انیدروگلوکز اشاره دارد.

این بر حلالیت، ویسکوزیته و سایر خواص HEC تأثیر می گذارد.

ب. طبیعت

حلالیت:

HEC هم در آب سرد و هم در آب گرم حل می شود و انعطاف پذیری کاربرد را فراهم می کند.

ویسکوزیته:

به عنوان یک اصلاح کننده رئولوژی، بر ضخامت و جریان محلول تأثیر می گذارد.

با DS، غلظت و دما متفاوت است.

تشکیل فیلم:

یک فیلم شفاف با چسبندگی عالی تشکیل می دهد.

ج. کاربرد

دارو:

به عنوان قوام دهنده در اشکال مایع استفاده می شود.

ویسکوزیته و پایداری قطره های چشمی را بهبود می بخشد.

رنگ و پوشش:

ویسکوزیته را افزایش می دهد و خاصیت ضخیم کنندگی عالی را ارائه می دهد.

چسبندگی و پایداری رنگ را بهبود می بخشد.

محصولات مراقبت شخصی:

در شامپوها، کرم ها و لوسیون ها به عنوان غلیظ کننده و تثبیت کننده یافت می شود.

بافتی صاف به لوازم آرایشی می دهد.

3. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)

الف. ساختار و سنتز

ساختار شیمیایی:

HPMC با جایگزینی گروه های هیدروکسیل با گروه های متوکسی و هیدروکسی پروپیل سنتز می شود.

اتریفیکاسیون با واکنش با پروپیلن اکسید و متیل کلرید انجام می شود.

جایگزینی متوکسی و هیدروکسی پروپیل:

گروه متوکسی به حلالیت کمک می کند، در حالی که گروه هیدروکسی پروپیل بر ویسکوزیته تأثیر می گذارد.

ب. طبیعت

ژل شدن حرارتی:

ژل شدن حرارتی برگشت پذیر را نشان می دهد و در دماهای بالا ژل تشکیل می دهد.

می تواند برای آماده سازی های دارویی با رهش کنترل شده استفاده شود.

احتباس آب:

ظرفیت نگهداری عالی آب، آن را برای کاربردهای ساختمانی مناسب می کند.

فعالیت سطحی:

برای کمک به تثبیت امولسیون ها، خواص شبه سورفکتانت را نشان می دهد.

ج. کاربرد

صنعت ساختمان:

به عنوان عامل نگهدارنده آب در ملات پایه سیمانی استفاده می شود.

کارایی و چسبندگی چسب کاشی را بهبود می بخشد.

دارو:

معمولا در آماده سازی های دارویی خوراکی و موضعی استفاده می شود.

آزادسازی کنترل شده دارو را به دلیل توانایی ژل سازی آن تسهیل می کند.

صنایع غذایی:

به عنوان قوام دهنده و تثبیت کننده در غذاها عمل می کند.

بافت و احساس دهان را در کاربردهای خاص بهبود می بخشد.

4. تحلیل تطبیقی

الف. تفاوت در سنتز

سنتز HEC و HPMC:

HEC از واکنش سلولز با اکسید اتیلن تولید می شود.

سنتز HPMC شامل جایگزینی مضاعف گروه های متوکسی و هیدروکسی پروپیل است.

ب. تفاوت عملکرد

حلالیت و ویسکوزیته:

HEC در آب سرد و گرم محلول است، در حالی که حلالیت HPMC تحت تأثیر محتوای گروه متوکسی است.

HEC عموماً ویسکوزیته کمتری نسبت به HPMC نشان می دهد.

رفتار ژل:

برخلاف HPMC که ژل های برگشت پذیر را تشکیل می دهد، HEC تحت ژل شدن حرارتی قرار نمی گیرد.

ج. تفاوت در کاربرد

احتباس آب:

HPMC برای کاربردهای ساختمانی به دلیل خواص نگهداری آب عالی آن ترجیح داده می شود.

توانایی فیلم سازی:

HEC لایه‌های شفافی را با چسبندگی خوب تشکیل می‌دهد و برای کاربردهای خاصی که تشکیل فیلم حیاتی است مناسب است.

5 نتیجه گیری

به طور خلاصه، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) اترهای سلولزی مهم با خواص و کاربردهای منحصر به فرد هستند. ساختار شیمیایی منحصر به فرد، روش های سنتز، و خواص عملکردی آنها را در صنایع مختلف همه کاره می کند. درک تفاوت های بین HEC و HPMC می تواند به شما کمک کند هنگام انتخاب اتر سلولز مناسب برای یک کاربرد خاص، چه در داروسازی، ساختمان، رنگ یا محصولات مراقبت شخصی، تصمیمی آگاهانه بگیرید. همانطور که فناوری با علم پیشرفت می کند، تحقیقات بیشتر ممکن است کاربردها و اصلاحات بیشتری را نشان دهد و در نتیجه کاربرد این اترهای سلولزی را در زمینه های مختلف افزایش دهد.