Vai hidroksietil celuloze ir polimērs?

Hidroksietil celuloze (HEC) patiešām ir polimērs. Lai to pilnībā izprastu, mums jāizpēta polimēru pamatjēdzieni, celulozes struktūra un tās atvasinājumi, hidroksietilelulozes sintēze un īpašības un tās pielietojums.

1. Polimēru pamatjēdzieni

Polimēri ir makromolekulāri savienojumi, ko veido liels skaits atkārtotu vienību (ko sauc par monomēriem), ko savieno ķīmiskās saites. Šie monomēri veido garas ķēdes struktūras caur polimerizācijas reakcijām, dodot polimēriem unikālas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Pēc viņu avotiem polimērus var iedalīt dabiskos polimēros un sintētiskos polimēros. Dabiskie polimēri ietver celulozi, olbaltumvielas un dabisko gumiju; Sintētiskie polimēri ietver polietilēna, polistirola un polivinilhlorīdu.

2. Celuloze un tās struktūra

Celuloze ir visbagātākais organisko polimēru savienojums dabā, galvenokārt atrodams augu šūnu sienās. Celuloze ir polisaharīds, kas sastāv no β-D-glikozes vienībām, kas lineāri savienotas ar β (1 → 4) glikozīdiskām saitēm, ar augstu kristāliskumu un stabilu struktūru. Sakarā ar atkārtotajām glikozes vienībām, pati celuloze ir dabisks polimērs.

3. Hidroksietiletil celulozes sintēze un struktūra

Hidroksietilceluloze ir celulozes atvasinājums, ko iegūst, ievadot hidroksietil (-ch₂ch₂OH) aizvietotājus celulozes molekulārajā ķēdē. Konkrēti, celuloze reaģē ar etilhloracetāta vai etilhloracetāta šķīdumu sārmainos apstākļos, lai iegūtu hidroksietilelulozi.

Strukturāli hidroksietileluloze joprojām saglabā celulozes garo ķēžu struktūru, tas ir, galveno ķēdi, kas sastāv no daudziem atkārtotiem glikozes vienībām. Tomēr dažas hidroksilgrupas tiek aizstātas ar hidroksietilgrupām, un šī modifikācija liek celulozei ir šķīdības un viskozitātes īpašības, kas atšķiras no oriģinālās celulozes. Neskatoties uz aizvietotāju ieviešanu, hidroksietileluloze joprojām ir augstas molekulmasas savienojums, un tā molekulārā struktūra satur atkārtotas vienības, tāpēc tā atbilst polimēra definīcijai.

4. Hidroksietilcelulozes īpašības

Kā polimēram hidroksietilelulozei ir dažas tipiskas polimēra īpašības šādas:

Augsta molekulmasa: hidroksietilelulozes molekulmasa parasti ir starp simtiem tūkstošu un miljonu daltonu, parādot acīmredzamas polimēru īpašības.

Risinājuma īpašības: Hidroksietilceluloze var veidot viskozu koloidālu šķīdumu gan aukstā, gan karstā ūdenī. Tā šķīduma viskozitāte ir saistīta ar molekulmasu un aizvietošanas pakāpi. Šim īpašumam ir liela nozīme daudzās lietojumprogrammās.

Termosensitivitāte: hidroksietilelulozes šķīduma viskozitāte mainās ar temperatūru, parādot termosensitivitāti, kas ir polimēru šķīdumu kopīga īpašība.

Sabojāšana un plēvju veidošanās spēja: Sakarā ar to polimēru ķēžu sapināšanos un mijiedarbību, hidroksietilceluloze šķīdumā var veidot stabilu tīkla struktūru, piešķirot tai izcilu sabiezēšanu un plēves veidošanas spēju.

V. Hidroksietilcelulozes pielietojums

Sakarā ar unikālajām polimēru īpašībām hidroksietilceluloze tiek plaši izmantota daudzās jomās. Šīs ir dažas tipiskas lietojumprogrammas:

Būvmateriāli: Kā cementa piedeva hidroksietileluloze var uzlabot cementa vircas plūstamību un ūdens aizturi un uzlabot būvniecības veiktspēju.

Pārklājumi un krāsas: pārklājumos HEC tiek izmantots kā biezinātājs, stabilizators un plēves veidojošais līdzeklis, lai uzlabotu pārklājuma saķeri un gludumu.

Līmes: tās labās saistošās īpašības padara to par svarīgu sastāvdaļu līmējošos formulējumos.

Papīra ražošanas nozare: HEC tiek izmantots papīra pārklājumā un apstrādē, lai uzlabotu papīra virsmas gludumu un drukāšanas īpašības.

Kosmētika: HEC plaši izmanto ziedes, zobu pastas un ādas kopšanas līdzekļos.

Šīs lietojumprogrammas izmanto hidroksietilelulozes polimēru īpašību priekšrocības, piemēram, augstu viskozitāti, plēvju veidojošās īpašības un stabilitāti, vēl vairāk parādot tā kā polimēra funkcionalitāti un nozīmi.

Hidroksietil celuloze ir polimērs, kas iegūts, ķīmiski modificējot celulozi. Tās molekulārā struktūra satur lielu skaitu atkārtotu glikozes vienību, kas joprojām saglabā augstas molekulmasas un ķēdes struktūras raksturlielumus pēc hidroksietiletila aizstāšanas. Hidroksietilcelulozei ir tipiskas polimēra īpašības, piemēram, augsta viskozitāte, šķīduma plastika un plēves veidošanas spēja, un to plaši izmanto daudzās rūpniecības jomās. Tāpēc var skaidri teikt, ka hidroksietileluloze ir svarīgs polimērs.