Hidroksietilceliuliozės konformacija ir struktūra

Hidroksietilceliuliozė(HEC) yra modifikuotas celiuliozės eteris, gaunamas iš celiuliozės vykstant cheminei reakcijai, kuri įveda hidroksietilo grupes į celiuliozės struktūrą. HEC konformacijai ir struktūrai įtakos turi pakeitimo laipsnis (DS), molekulinė masė ir hidroksietilo grupių išsidėstymas celiuliozės grandinėje.

Pagrindiniai punktai apie HEC konformaciją ir struktūrą:

1. Pagrindinė celiuliozės struktūra:
   • Celiuliozė yra linijinis polisacharidas, susidedantis iš pasikartojančių gliukozės vienetų, sujungtų β-1,4-glikozidinėmis jungtimis. Tai natūralus polimeras, randamas augalų ląstelių sienelėse.
2. Hidroksietilo grupių įvedimas:
   • HEC sintezėje hidroksietilo grupės įvedamos pakeičiant celiuliozės struktūros hidroksilo (-OH) grupes hidroksietilo (-OCH2CH2OH) grupėmis.
3. Pakeitimo laipsnis (DS):
   • Pakeitimo laipsnis (DS) reiškia vidutinį hidroksietilo grupių skaičių viename anhidrogliukozės vienete celiuliozės grandinėje. Tai kritinis parametras, turintis įtakos tirpumui vandenyje, klampumui ir kitoms HEC savybėms. Didesnis DS rodo didesnį pakeitimo laipsnį.
4. Molekulinė masė:
   • HEC molekulinė masė skiriasi priklausomai nuo gamybos proceso ir pageidaujamo pritaikymo. Skirtingos HEC klasės gali turėti skirtingą molekulinę masę, o tai turi įtakos jų reologinėms savybėms.
5. Konformacija tirpale:
   • Tirpale HEC pasižymi išplėstine konformacija. Hidroksietilo grupių įvedimas suteikia polimerui tirpumo vandenyje, todėl vandenyje susidaro skaidrūs ir klampūs tirpalai.
6. Tirpumas vandenyje:
   • HEC yra tirpus vandenyje, o hidroksietilo grupės prisideda prie didesnio jo tirpumo, palyginti su natūralia celiulioze. Šis tirpumas yra labai svarbus tokiose srityse kaip dangos, klijai ir asmens priežiūros produktai.
7. Vandenilinis ryšys:
   • Hidroksietilo grupių buvimas išilgai celiuliozės grandinės leidžia sąveikauti su vandenilio jungtimis, darant įtaką bendrai HEC struktūrai ir elgesiui tirpale.
8. Reologinės savybės:
   • HEC reologines savybes, pvz., klampumą ir šlyties skiedimą, įtakoja ir molekulinė masė, ir pakeitimo laipsnis. HEC yra žinomas dėl savo veiksmingų tirštinimo savybių įvairiose srityse.
9. Plėvelės formavimo savybės:
   • Tam tikros HEC rūšys turi plėvelę formuojančių savybių, todėl jas galima naudoti dangose, kur pageidautina suformuoti ištisinę ir vienodą plėvelę.
10. Temperatūros jautrumas:
    • Kai kurios HEC klasės gali būti jautrios temperatūrai, pakisti klampumas arba želė, reaguojant į temperatūros pokyčius.
11. Konkrečios programos variantai:
    • Skirtingi gamintojai gali gaminti HEC variantus su pritaikytomis savybėmis, kad atitiktų specifinius taikymo reikalavimus.

Apibendrinant galima pasakyti, kad hidroksietilceliuliozė (HEC) yra vandenyje tirpus celiuliozės eteris, turintis išplėstą konformaciją tirpale. Hidroksietilo grupių įvedimas padidina jo tirpumą vandenyje ir daro įtaką jo reologinėms ir plėvelę formuojančioms savybėms, todėl jis yra universalus polimeras įvairioms pramonės šakoms, pavyzdžiui, dangoms, klijams, asmens priežiūrai ir kt. Specifinę HEC konformaciją ir struktūrą galima tiksliai sureguliuoti atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip pakeitimo laipsnis ir molekulinė masė.