Растворимость воды модифицированного целлюлозного эфира влияет температура. Вообще говоря, большинство эфиров целлюлозы растворимы в воде при низких температурах. Когда температура повышается, их растворимость постепенно становится плохой и в конечном итоге становится нерастворимой. Более низкая критическая температура раствора (LCST: более низкая критическая температура раствора) является важным параметром для характеристики изменения растворимости эфира целлюлозного эфира при изменении температуры, то есть выше более низкой температуры критического раствора, эфир целлюлозы нерастворим в воде.
Было изучено нагрев водных растворов метилцеллюлозы, и был объяснен механизм изменения растворимости. Как упомянуто выше, когда раствор метилцеллюлозы находится при низкой температуре, макромолекулы окружены молекулами воды, образуя структуру клетки. Тепло, применяемое при повышении температуры, сломает водородную связь между молекулой воды и молекулой MC, клетчатая супрамолекулярная структура будет разрушена, а молекула воды будет высвобождена от связывания водородной связи, чтобы стать молекулой свободной воды, в то время как метил-гидрофобная метила на клеточной макромолевой макромолевой макромолевой, который является возможным, и гидрофобранная и гидрофоб, и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофоб, и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофобная метила и гидрофоб. Гидроксипропиловая метилцеллюлоза Термически индуцированный гидрогель. Если метильные группы на одной и той же молекулярной цепи гидрофобно связаны, это внутримолекулярное взаимодействие заставит всю молекулу казаться свернутой. Тем не менее, повышение температуры будет усилить движение сегмента цепи, гидрофобное взаимодействие в молекуле будет нестабильным, а молекулярная цепь изменится от спирального состояния в расширенное состояние. В это время гидрофобное взаимодействие между молекулами начинает доминировать. Когда температура постепенно повышается, все больше и больше водородных связей нарушаются, а все больше и больше молекул целлюлозного эфира отделяются от структуры клетки, а макромолекулы, которые ближе друг к другу собираются вместе через гидрофобные взаимодействия, образуя гидрофобный агрегат. При дальнейшем повышении температуры в конечном итоге все водородные связи нарушаются, и ее гидрофобная ассоциация достигает максимума, увеличивая количество и размер гидрофобных агрегатов. Во время этого процесса метилцеллюлоза становится постепенно нерастворимой и в конечном итоге полностью нерастворимой в воде. Когда температура повышается до точки, где между макромолекулами образуется трехмерная сетевая структура, она, по-видимому, образует гелевой макроскопически.
Jun Gao и George Haidar et al. Изучили температурный эффект гидроксипропил целлюлозы водного раствора с помощью рассеяния света и предположили, что более низкая критическая температура раствора гидроксипропил целлюлозы составляет около 410 ° C. При температуре ниже 390 ° С одномолекулярная цепь гидроксипропил целлюлозы находится в случайно спиральном состоянии, а гидродинамическое распределение радиуса молекул широко, и между макромолекулами не существует агрегации. Когда температура повышается до 390 ° С, гидрофобное взаимодействие между молекулярными цепями становится сильнее, макромолекулы агрегат, а растворимость полимера в воде становится плохой. Однако при этой температуре лишь небольшая часть молекул гидроксипропил целлюлозы образует некоторые свободные агрегаты, содержащие только несколько молекулярных цепей, в то время как большинство молекул все еще находятся в состоянии дисперсных отдельных цепей. Когда температура повышается до 400C, больше макромолекул участвуют в образовании агрегатов, и растворимость становится хуже и хуже, но в настоящее время некоторые молекулы все еще находятся в состоянии отдельных цепей. Когда температура находится в диапазоне 410C-440C, из-за сильного гидрофобного эффекта при более высоких температурах, больше молекул собираются образуют более крупные и плотные наночастицы с относительно равномерным распределением. Высоты становятся больше и плотно. Образование этих гидрофобных агрегатов приводит к образованию областей высокой и низкой концентрации полимера в растворе, так называемого микроскопического разделения фазы.
Следует отметить, что агрегаты наночастиц находятся в кинетически стабильном состоянии, а не термодинамически стабильное состояние. Это связано с тем, что, хотя первоначальная структура клеток была разрушена, между гидроксильной группой и молекулой воды и молекулой воды и молекулой воды и молекулой воды, которая предотвращает гидрофобные группы, такие как метил и гидроксипропил. Агрегаты наночастиц достигли динамического равновесия и стабильного состояния под воздействием суставов двух эффектов.
Кроме того, исследование также показало, что скорость нагрева также оказывает влияние на образование агрегированных частиц. При более быстрой скорости нагрева агрегация молекулярных цепей быстрее, а размер образованных наночастиц меньше; И когда скорость нагрева медленнее, макромолекулы имеют больше возможностей для образования агрегатов наночастиц большего размера.
Пост времени: апрель-17-2023