A etilcelulosa é un derivado da celulosa, un polímero natural composto por unidades de glicosa.Sintetizase facendo reaccionar celulosa con cloruro de etilo ou óxido de etileno, producindo moléculas de celulosa parcialmente substituídas.A etilcelulosa ten unha serie de propiedades químicas que a fan útil nunha variedade de aplicacións industriais e farmacéuticas.
Estrutura molecular:
A etilcelulosa conserva a estrutura básica da celulosa, consistente en unidades de glicosa repetidas unidas entre si por enlaces β-1,4-glicosídicos.
A substitución de etilo ocorre principalmente nos grupos hidroxilo da columna vertebral da celulosa, o que resulta en diferentes graos de substitución (DS) que indican o número medio de grupos etilo por unidade de glicosa.
O grao de substitución afecta as propiedades da etilcelulosa, incluíndo a solubilidade, a viscosidade e a capacidade de formación de película.
Solubilidade:
Debido á natureza hidrófoba do grupo etilo, a etilcelulosa é insoluble en auga.
Presenta solubilidade nunha variedade de disolventes orgánicos, incluíndo alcohois, cetonas, ésteres e hidrocarburos clorados.
A solubilidade aumenta coa diminución do peso molecular e o aumento do grao de etoxilación.
Propiedades de formación de película:
A etilcelulosa é coñecida polas súas capacidades de formación de películas, polo que é valiosa na produción de revestimentos, películas e formulacións farmacéuticas de liberación controlada.
A capacidade da etilcelulosa de disolverse nunha variedade de disolventes orgánicos promove a formación de película, coa posterior evaporación do disolvente deixando unha película uniforme.
Reactividade:
A etilcelulosa presenta unha reactividade relativamente baixa en condicións normais.Non obstante, pódese modificar quimicamente mediante reaccións como a eterificación, a esterificación e a reticulación.
As reaccións de eterificación implican a introdución de substituíntes adicionais na columna vertebral da celulosa, cambiando así as propiedades.
A esterificación pode producirse facendo reaccionar a etilcelulosa con ácidos carboxílicos ou cloruros de ácidos, producindo ésteres de celulosa con solubilidade alterada e outras propiedades.
Pódense iniciar reaccións de reticulación para mellorar a resistencia mecánica e a estabilidade térmica das membranas de etilcelulosa.
Rendemento térmico:
A etilcelulosa presenta estabilidade térmica dentro dun determinado intervalo de temperatura, máis aló do cal se produce a descomposición.
A degradación térmica comeza normalmente arredor dos 200-250 °C, dependendo de factores como o grao de substitución e a presenza de plastificantes ou aditivos.
A análise termogravimétrica (TGA) e a calorimetría diferencial de barrido (DSC) son técnicas de uso habitual para caracterizar o comportamento térmico da etilcelulosa e as súas mesturas.
compatibilidade:
A etilcelulosa é compatible con outros polímeros, plastificantes e aditivos, polo que é axeitado para mesturar con outros materiais para acadar as propiedades desexadas.
Os aditivos comúns inclúen plastificantes como o polietilenglicol (PEG) e o citrato de trietilo, que melloran a flexibilidade e as propiedades formadoras de película.
A compatibilidade con ingredientes farmacéuticos activos (API) é fundamental na formulación de formas de dosificación farmacéuticas, como tabletas de liberación prolongada e parches transdérmicos.
Rendemento da barreira:
As películas de etilcelulosa presentan excelentes propiedades de barreira contra a humidade, os gases e os vapores orgánicos.
Estas propiedades de barreira fan que a etilcelulosa sexa axeitada para aplicacións de envasado onde a protección dos factores ambientais é fundamental para manter a integridade do produto e a súa vida útil.
Propiedades reolóxicas:
A viscosidade das solucións de etilcelulosa depende de factores como a concentración de polímero, o grao de substitución e o tipo de disolvente.
As solucións de etilcelulosa adoitan presentar un comportamento pseudoplástico, o que significa que a súa viscosidade diminúe co aumento da velocidade de cizallamento.
Os estudos reolóxicos son importantes para comprender as características de fluxo das solucións de etilcelulosa durante as aplicacións de procesamento e revestimento.
A etilcelulosa é un polímero versátil cunha serie de propiedades químicas que contribúen á súa utilidade nunha variedade de aplicacións industriais e farmacéuticas.A súa solubilidade, capacidade de formación de película, reactividade, estabilidade térmica, compatibilidade, propiedades de barreira e reoloxía fan que sexa un material valioso para revestimentos, películas, formulacións de liberación controlada e solucións de envasado.A investigación e o desenvolvemento posteriores no campo dos derivados da celulosa seguen ampliando as aplicacións e o potencial da etilcelulosa en varios campos.
Hora de publicación: 18-feb-2024