Хидроксиетил целулоза (HEC) е важен целулзен етер растворлив во вода, кој е широко користен во облоги, дупчење нафта, фармацевтски производи и други полиња. Неговата точка на топење е важен физички параметар кој влијае на неговата обработка и употреба. Факторите кои влијаат на точката на топење на хидроксиетил целулозата може да се поделат на неколку аспекти, како што се молекуларната структура, степенот на замена, молекуларната тежина, кристалноста, нечистотиите и условите на околината.
1. Молекуларна структура
Хидроксиетил целулоза е производ на целулоза по етоксилација. Неговата основна структура е дека атомите на водород во молекулата на целулоза се заменуваат со хидроксиетилни групи. Положбата, бројот и редоследот на замена на хидроксиетил ќе влијаат на нејзината точка на топење.
Положба на замена: Секоја гликозна единица во целулоза има три хидроксилни групи кои можат да се супституираат. Замената на различни позиции ќе ја промени просторната структура на молекулата, а со тоа ќе влијае на точката на топење.
Број на замени: Зголемувањето на бројот на супституенти генерално ја намалува водородната врска помеѓу молекулите, а со тоа ја намалува точката на топење.
Редоследот на распоредот на супституентите: Случајно распределените супституенти и редовно распределените супституенти имаат различни ефекти врз флексибилноста и интеракцијата на молекуларниот синџир, а со тоа влијаат на точката на топење.
2. Степен на замена (ДС)
DS се однесува на просечниот број на супституенти на хидроксиетил на секоја единица на гликоза. Степенот на супституција има значително влијание врз точката на топење, што главно се рефлектира во следните аспекти:
Низок DS: При низок DS, водородната врска помеѓу молекулите на хидроксиетил целулоза е посилна, што ги прави молекулите поцврсто врзани и точката на топење повисока.
Висок ДС: Високиот ДС ја зголемува флексибилноста на молекулите и го намалува ефектот на водородното поврзување, со што молекулите полесно се лизгаат и точката на топење пониска.
3. Молекуларна тежина
Молекуларната тежина има директен ефект врз точката на топење на хидроксиетил целулозата. Општо земено, колку е поголема молекуларната тежина, толку е подолг молекуларниот синџир, толку е посилна ван дер Валсовата сила помеѓу молекулите и толку е поголема точката на топење. Покрај тоа, ширината на распределбата на молекуларната тежина, исто така, ќе влијае на точката на топење, а широката дистрибуција може да доведе до нерамномерни точки на топење.
Висока молекуларна тежина: Молекуларните синџири се подолги, позаплеткани едни со други, а точката на топење е висока.
Ниска молекуларна тежина: Молекуларните синџири се пократки, меѓумолекуларните сили се послаби, а точката на топење е ниска.
4. Кристалност
Хидроксиетил целулозата е аморфен полимер, но сепак може да има одредени кристални области. Присуството на кристални региони ја зголемува точката на топење бидејќи кристалната структура е стабилна и бара повеќе енергија за да се скршат овие подредени структури. Степенот на хидроксиетилација и условите на процесот влијаат на неговата кристалинност.
Висока кристалиност: поцврста структура, повисока точка на топење.
Ниска кристалиност: полабава структура, пониска точка на топење.
5. Нечистотии
За време на процесот на производство на хидроксиетил целулоза, може да останат некои нереагирани суровини, катализатори или нуспроизводи. Присуството на овие нечистотии може да ги промени меѓумолекуларните сили, а со тоа да влијае на точката на топење. На пример:
Резидуален катализатор: може да се формираат комплекси, менувајќи ја точката на топење.
Нуспроизводи: Присуството на различни нуспроизводи ќе ја промени интеракцијата на системот и ќе влијае на точката на топење.
6. Услови на животната средина
Еколошките услови како што се температурата и влажноста исто така ќе влијаат на точката на топење на хидроксиетил целулозата. Во услови на висока влажност, хидроксиетил целулозата ќе претрпи пластификација по апсорпција на вода, што ќе ги ослаби меѓумолекуларните сили и ќе ја намали точката на топење.
Висока температура: може да предизвика термичко распаѓање на материјалот и да ја прошири точката на топење.
Висока влажност: Молекуларниот синџир е пофлексибилен по апсорпција на вода, а точката на топење е намалена.
7. Технологија на обработка
Температурата, силата на смолкнување, условите на сушење итн. во текот на процесот на преработка ќе влијаат на точката на топење на финалниот производ. Различните услови за обработка ќе доведат до различни молекуларни ориентации и кристалинчност, што пак влијае на точката на топење.
Температура на обработка: повисоките температури на обработка може да предизвикаат делумна деградација или вкрстено поврзување, менувајќи ја точката на топење.
Услови на сушење: Брзото сушење и бавното сушење имаат различни ефекти врз распоредот на молекулите, а точката на топење исто така ќе биде различна.
Накратко, факторите кои влијаат на точката на топење на хидроксиетил целулозата вклучуваат молекуларна структура, степен на супституција, молекуларна тежина, кристалност, нечистотии, услови на животната средина и технологија на обработка. За практична примена и обработка, разумната контрола на овие фактори може да ги оптимизира перформансите на хидроксиетил целулозата и да ја направи подобро да ги исполни различните барања за примена. Во процесот на производство, научното прилагодување на овие параметри не само што може да ја контролира точката на топење на производот, туку и да ја подобри стабилноста и квалитетот на производот.
Време на објавување: јули-10-2024 година