Hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước (HEC) là một loại phái sinh được sửa đổi bằng cách giới thiệu các nhóm kỵ nước (như alkyl chuỗi dài, nhóm thơm, v.v.) cho hydroxyethyl cellulose (HEC). Loại vật liệu này kết hợp các đặc tính ưa nước của hydroxyethyl cellulose với các đặc tính kỵ nước của các nhóm kỵ nước và được sử dụng rộng rãi trong lớp phủ, chất tẩy rửa, mỹ phẩm và chất mang thuốc.
1. Phương pháp tổng hợp của hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước
Sự tổng hợp của cellulose hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước thường được thực hiện bằng các phương pháp sau:
1.1 Phản ứng ester hóa
Phương pháp này là phản ứng hydroxyethyl cellulose với các thuốc thử hóa học kỵ nước (như axit béo chuỗi dài, clorua axit béo, v.v.) để đưa các nhóm kỵ nước vào các phân tử cellulose thông qua phản ứng ester hóa. Phản ứng ester hóa không chỉ có thể giới thiệu một cách hiệu quả các nhóm kỵ nước, mà còn điều chỉnh tính kỵ nước và tác dụng làm dày của các polyme. Các điều kiện phản ứng của quá trình tổng hợp, như nhiệt độ, thời gian, dung môi phản ứng và chất xúc tác, sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
1.2 Phản ứng thay thế
Trong phương pháp này, nhóm hydroxyl của hydroxyethyl cellulose được thay thế bằng một nhóm kỵ nước (như alkyl, phenyl, v.v.). Ưu điểm của phương pháp này là các điều kiện tổng hợp tương đối nhẹ, các đặc điểm cấu trúc của hydroxyethyl cellulose có thể được bảo quản tốt và sản phẩm được sửa đổi thường có độ hòa tan tốt và hiệu ứng làm dày.
1.3 Phản ứng copolyme
Bằng cách copolyme hóa với các monome khác (như axit acrylic, acrylate, v.v.), một loại polymer mới với tính kỵ nước có thể được điều chế. Phương pháp này có thể đạt được sự kiểm soát chính xác về hiệu suất làm dày của cellulose bằng cách điều chỉnh tỷ lệ của các monome khác nhau.
1.4 Phản ứng xen kẽ
Các hợp chất kỵ nước được nhúng hóa học vào cấu trúc của hydroxyethyl cellulose để tạo thành các khối hoặc phân đoạn kỵ nước. Phương pháp này có thể tăng cường tính ổn định nhiệt và hoạt động bề mặt của hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước, phù hợp cho các yêu cầu hiệu suất cao cụ thể.
2. Cơ chế làm dày của hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước
Cơ chế làm dày của hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
2.1 Tăng tương tác giữa các phân tử
Sự ra đời của các nhóm kỵ nước giúp tăng cường sự tương tác giữa các phân tử cellulose, đặc biệt là trong môi trường nước, nơi các nhóm kỵ nước có xu hướng kết hợp với nhau để tạo thành các tập hợp phân tử lớn hơn. Hiệu ứng tổng hợp này dẫn đến sự gia tăng độ nhớt của dung dịch, do đó cho thấy một đặc tính làm dày mạnh.
2.2 Tương tác hydrophilic-hydrophobic
Các nhóm ưa nước (như hydroxyethyl) và các nhóm kỵ nước (như alkyl, phenyl, v.v.) trong hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước hoạt động với nhau để tạo thành một tương tác hydrophilic hydrophobic đặc biệt. Trong pha nước, phần ưa nước tương tác mạnh mẽ với các phân tử nước, trong khi phần kỵ nước thu hút nhau thông qua hiệu ứng kỵ nước, làm tăng thêm mật độ cấu trúc giữa các phân tử và do đó làm tăng độ nhớt.
2.3 Xây dựng cấu trúc mạng của giải pháp
Sau khi sửa đổi kỵ nước, cấu trúc của chuỗi phân tử có thể thay đổi, tạo thành cấu trúc mạng ba chiều tương đối chặt chẽ. Cấu trúc mạng này có thể cải thiện đáng kể độ nhớt và khả năng làm dày của dung dịch thông qua liên kết chéo vật lý giữa các phân tử.
2.4 Dễ dàng tạo thành cấu trúc giống như gel
Do sự ra đời của các nhóm kỵ nước, hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước có đặc tính gelation tốt. Trong các điều kiện thích hợp, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ, pH hoặc nồng độ, các nhóm biến đổi kỵ nước có thể gây ra sự hình thành các cấu trúc gel trong dung dịch, cũng là biểu hiện của các đặc tính làm dày của nó.
3. Áp dụng hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước
Các cellulose hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt là trong các tình huống làm dày, cải thiện lưu biến và cải thiện ổn định:
3.1 Lớp phủ và sơn
Trong ngành công nghiệp lớp phủ, hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước có thể cải thiện tính chất lưu biến, huyền phù và hiệu suất xây dựng của lớp phủ, đồng thời cải thiện khả năng chống nước và khả năng chống nhuộm của lớp phủ.
3.2 chất tẩy rửa và chất tẩy rửa
Việc thêm hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước vào chất tẩy rửa có thể cải thiện hiệu quả độ nhớt của chất tẩy rửa, giúp nó ổn định và dễ kiểm soát hơn trong quá trình sử dụng.
3.3 Mỹ phẩm
Trong lĩnh vực mỹ phẩm, hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước thường được sử dụng như một chất làm đặc và chất treo, đặc biệt là trong các loại kem, kem và các sản phẩm khác, có thể cải thiện kết cấu và cảm giác của sản phẩm.
3.4 chất mang thuốc
Do sự dày lên và tương thích sinh học tốt, hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước cũng đã được nghiên cứu rộng rãi để sử dụng trong các hệ thống giải phóng được kiểm soát thuốc, có thể kiểm soát hiệu quả tốc độ giải phóng của thuốc.
Bằng cách giới thiệu các nhóm kỵ nước, hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước không chỉ mang lại cho hydroxyethyl cellulose ban đầu một hiệu ứng làm dày mạnh hơn, mà còn làm cho nó cho thấy hiệu suất tuyệt vời trong nhiều ứng dụng khác nhau. Cơ chế làm dày của nó chủ yếu phụ thuộc vào sự tương tác giữa các nhóm kỵ nước và nhóm kỵ nước, hiệu ứng tập hợp phân tử và thay đổi cấu trúc dung dịch. Với sự sâu sắc của nghiên cứu, phương pháp tổng hợp và trường ứng dụng của hydroxyethyl cellulose biến đổi kỵ nước sẽ được mở rộng hơn nữa, với triển vọng thị trường rộng lớn.
Thời gian đăng: Tháng 2-15-2025