Hidroksietilcelulozes uzbūve un struktūra

Hidroksietilceluloze(HEC) ir modificēts celulozes ēteris, ko iegūst no celulozes ķīmiskās reakcijas rezultātā, kas celulozes struktūrā ievada hidroksietilgrupas. HEC konformāciju un struktūru ietekmē aizvietošanas pakāpe (DS), molekulmasa un hidroksietilgrupu izvietojums celulozes ķēdē.

Galvenie punkti par HEC uzbūvi un struktūru:

1. Celulozes pamatstruktūra:
   • Celuloze ir lineārs polisaharīds, kas sastāv no atkārtotām glikozes vienībām, kas savienotas ar β-1,4-glikozīdu saitēm. Tas ir dabiski sastopams polimērs, kas atrodams augu šūnu sienās.
2. Hidroksietilgrupu ievads:
   • HEC sintēzē hidroksietilgrupas tiek ieviestas, aizvietojot celulozes struktūras hidroksilgrupas (-OH) ar hidroksietilgrupām (-OCH2CH2OH).
3. Aizstāšanas pakāpe (DS):
   • Aizvietošanas pakāpe (DS) ir vidējais hidroksietilgrupu skaits uz vienu anhidroglikozes vienību celulozes ķēdē. Tas ir kritisks parametrs, kas ietekmē šķīdību ūdenī, viskozitāti un citas HEC īpašības. Augstāks DS norāda uz augstāku aizstāšanas pakāpi.
4. Molekulmasa:
   • HEC molekulmasa mainās atkarībā no ražošanas procesa un vēlamā pielietojuma. Dažādām HEC kategorijām var būt atšķirīga molekulmasa, kas ietekmē to reoloģiskās īpašības.
5. Konformācija risinājumā:
   • Šķīdumā HEC uzrāda paplašinātu konformāciju. Hidroksietilgrupu ieviešana nodrošina polimēra šķīdību ūdenī, ļaujot tam veidot dzidrus un viskozus šķīdumus ūdenī.
6. Šķīdība ūdenī:
   • HEC ir ūdenī šķīstošs, un hidroksietilgrupas veicina tā uzlabotu šķīdību salīdzinājumā ar dabisko celulozi. Šī šķīdība ir būtiska īpašība tādos lietojumos kā pārklājumi, līmvielas un personīgās higiēnas līdzekļi.
7. Ūdeņraža saite:
   • Hidroksietilgrupu klātbūtne celulozes ķēdē nodrošina ūdeņraža saišu mijiedarbību, ietekmējot HEC vispārējo struktūru un uzvedību šķīdumā.
8. Reoloģiskās īpašības:
   • HEC reoloģiskās īpašības, piemēram, viskozitāti un bīdes atšķaidīšanu, ietekmē gan molekulmasa, gan aizvietošanas pakāpe. HEC ir pazīstama ar savām efektīvām sabiezēšanas īpašībām dažādos pielietojumos.
9. Plēves veidošanas īpašības:
   • Dažām HEC kategorijām piemīt plēvi veidojošas īpašības, kas veicina to izmantošanu pārklājumos, kur ir vēlama nepārtrauktas un vienmērīgas plēves veidošanās.
10. Temperatūras jutība:
    • Dažām HEC kategorijām var būt temperatūras jutība, viskozitātes izmaiņas vai želeja, reaģējot uz temperatūras izmaiņām.
11. Pielietojumam specifiskas variācijas:
    • Dažādi ražotāji var ražot HEC variācijas ar pielāgotām īpašībām, lai atbilstu īpašām pielietojuma prasībām.

Rezumējot, hidroksietilceluloze (HEC) ir ūdenī šķīstošs celulozes ēteris ar paplašinātu konformāciju šķīdumā. Hidroksietilgrupu ieviešana uzlabo tā šķīdību ūdenī un ietekmē tā reoloģiskās un plēvi veidojošās īpašības, padarot to par daudzpusīgu polimēru dažādiem pielietojumiem tādās nozarēs kā pārklājumi, līmvielas, personīgā kopšana u.c. HEC īpašo konformāciju un struktūru var precīzi noregulēt, pamatojoties uz tādiem faktoriem kā aizvietošanas pakāpe un molekulmasa.