Etylcelulóza je derivát celulózy, prírodného polyméru zloženého z glukózových jednotiek.Syntetizuje sa reakciou celulózy s etylchloridom alebo etylénoxidom, pričom vznikajú čiastočne substituované molekuly celulózy.Etylcelulóza má celý rad chemických vlastností, vďaka ktorým je užitočná v rôznych priemyselných a farmaceutických aplikáciách.
Molekulárna štruktúra:
Etylcelulóza si zachováva základnú štruktúru celulózy pozostávajúcu z opakujúcich sa jednotiek glukózy spojených dohromady β-1,4-glykozidovými väzbami.
Etylová substitúcia sa vyskytuje primárne na hydroxylových skupinách celulózového hlavného reťazca, čo vedie k rôznym stupňom substitúcie (DS), čo naznačuje priemerný počet etylových skupín na jednotku glukózy.
Stupeň substitúcie ovplyvňuje vlastnosti etylcelulózy, vrátane rozpustnosti, viskozity a schopnosti vytvárať film.
Rozpustnosť:
Vzhľadom na hydrofóbnu povahu etylovej skupiny je etylcelulóza nerozpustná vo vode.
Vykazuje rozpustnosť v rôznych organických rozpúšťadlách, vrátane alkoholov, ketónov, esterov a chlórovaných uhľovodíkov.
Rozpustnosť sa zvyšuje s klesajúcou molekulovou hmotnosťou a zvyšujúcim sa stupňom etoxylácie.
Vlastnosti tvorby filmu:
Etylcelulóza je známa svojimi schopnosťami vytvárať film, vďaka čomu je cenná pri výrobe povlakov, filmov a farmaceutických prípravkov s riadeným uvoľňovaním.
Schopnosť etylcelulózy rozpúšťať sa v rôznych organických rozpúšťadlách podporuje tvorbu filmu s následným odparením rozpúšťadla zanechávajúcim jednotný film.
Reaktivita:
Etylcelulóza vykazuje za normálnych podmienok relatívne nízku reaktivitu.Môže sa však chemicky modifikovať reakciami, ako je éterifikácia, esterifikácia a zosieťovanie.
Eterifikačné reakcie zahŕňajú zavedenie ďalších substituentov na kostru celulózy, čím sa menia vlastnosti.
Esterifikácia môže nastať reakciou etylcelulózy s karboxylovými kyselinami alebo chloridmi kyselín, pričom vznikajú estery celulózy so zmenenou rozpustnosťou a inými vlastnosťami.
Na zlepšenie mechanickej pevnosti a tepelnej stability etylcelulózových membrán možno spustiť zosieťovacie reakcie.
Tepelný výkon:
Etylcelulóza vykazuje tepelnú stabilitu v určitom teplotnom rozsahu, pri prekročení ktorého dochádza k rozkladu.
Tepelná degradácia zvyčajne začína okolo 200-250 °C, v závislosti od faktorov, ako je stupeň substitúcie a prítomnosť zmäkčovadiel alebo prísad.
Termogravimetrická analýza (TGA) a diferenciálna skenovacia kalorimetria (DSC) sú bežne používané techniky na charakterizáciu tepelného správania etylcelulózy a jej zmesí.
kompatibilita:
Etylcelulóza je kompatibilná s celým radom iných polymérov, zmäkčovadiel a prísad, vďaka čomu je vhodná na miešanie s inými materiálmi na dosiahnutie požadovaných vlastností.
Bežné prísady zahŕňajú zmäkčovadlá, ako je polyetylénglykol (PEG) a trietylcitrát, ktoré zvyšujú flexibilitu a vlastnosti pri tvorbe filmu.
Kompatibilita s aktívnymi farmaceutickými zložkami (API) je rozhodujúca pri formulácii farmaceutických dávkových foriem, ako sú tablety s predĺženým uvoľňovaním a transdermálne náplasti.
Výkon bariéry:
Etylcelulózové fólie vykazujú vynikajúce bariérové vlastnosti proti vlhkosti, plynom a organickým výparom.
Vďaka týmto bariérovým vlastnostiam je etylcelulóza vhodná na balenie, kde je ochrana pred environmentálnymi faktormi rozhodujúca pre zachovanie integrity produktu a skladovateľnosti.
Reologické vlastnosti:
Viskozita roztokov etylcelulózy závisí od faktorov, ako je koncentrácia polyméru, stupeň substitúcie a typ rozpúšťadla.
Roztoky etylcelulózy často vykazujú pseudoplastické správanie, čo znamená, že ich viskozita klesá so zvyšujúcou sa rýchlosťou šmyku.
Reologické štúdie sú dôležité na pochopenie tokových charakteristík roztokov etylcelulózy počas spracovania a poťahovania.
Etylcelulóza je všestranný polymér s radom chemických vlastností, ktoré prispievajú k jeho využiteľnosti v rôznych priemyselných a farmaceutických aplikáciách.Jeho rozpustnosť, schopnosť vytvárať film, reaktivita, tepelná stabilita, kompatibilita, bariérové vlastnosti a reológia z neho robia cenný materiál pre nátery, filmy, formulácie s riadeným uvoľňovaním a obalové roztoky.Ďalší výskum a vývoj v oblasti derivátov celulózy pokračuje v rozširovaní aplikácií a potenciálu etylcelulózy v rôznych oblastiach.
Čas odoslania: 18. február 2024