اهمیت و روش اصلاح آبگریز هیدروکسی اتیل سلولز

هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)یک اتر سلولز غیریونی محلول در آب است که به طور گسترده در پوشش‌ها، مصالح ساختمانی، پزشکی، مواد شیمیایی روزانه و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود. با این حال، HEC دارای حلالیت در آب بالا و آبگریزی ضعیف است که ممکن است منجر به محدودیت‌های عملکردی در برخی سناریوهای کاربردی شود. بنابراین، هیدروکسی اتیل سلولز اصلاح شده آبگریز (HMHEC) برای بهبود خواص رئولوژیکی، توانایی ضخیم شدن، پایداری امولسیون و مقاومت در برابر آب به وجود آمد.

1. اهمیت اصلاح آبگریز هیدروکسی اتیل سلولز
بهبود خواص غلیظ کننده و خواص رئولوژیکی
اصلاح آبگریز می تواند به طور قابل توجهی توانایی ضخیم شدن HEC را بهبود بخشد، به ویژه در نرخ های برش پایین. ویسکوزیته بالاتری را نشان می دهد که به بهبود تیکسوتروپی و شبه پلاستیسیته سیستم کمک می کند. این خاصیت به ویژه در زمینه پوشش ها، مایعات حفاری میدان نفتی، محصولات مراقبت شخصی و غیره اهمیت دارد و می تواند پایداری و اثر استفاده محصول را افزایش دهد.

بهبود پایداری امولسیون
از آنجایی که HEC اصلاح شده می تواند یک ساختار انجمنی در محلول آبی تشکیل دهد، به طور قابل توجهی پایداری امولسیون را بهبود می بخشد، می تواند جداسازی روغن از آب را کاهش دهد و اثر امولسیون سازی را بهبود بخشد. از این رو در زمینه پوشش های امولسیونی، محصولات مراقبت از پوست و امولسیفایرهای غذایی ارزش کاربردی زیادی دارد.

مقاومت در برابر آب و خواص تشکیل فیلم را افزایش دهید
HEC سنتی بسیار آبدوست است و به راحتی در محیط های با رطوبت بالا یا آب حل می شود که بر مقاومت مواد در برابر آب تأثیر می گذارد. از طریق اصلاح آبگریز، کاربرد آن در پوشش‌ها، چسب‌ها، کاغذسازی و سایر زمینه‌ها را می‌توان افزایش داد و مقاومت در برابر آب و خواص تشکیل فیلم را می‌توان بهبود بخشید.

بهبود خواص نازک شدن برشی
HEC اصلاح شده با هیدروفوبیک می تواند ویسکوزیته را در شرایط برشی بالا کاهش دهد، در حالی که ثبات بالا را در نرخ های برش پایین حفظ می کند، در نتیجه عملکرد ساخت و ساز را بهبود می بخشد و مصرف انرژی را کاهش می دهد. در صنایعی مانند استخراج معادن میدان نفتی و پوشش های معماری ارزش مهمی دارد.

2. اصلاح آبگریز هیدروکسی اتیل سلولز
اصلاح آبگریز HEC معمولاً با معرفی گروه های آبگریز برای تنظیم انحلال پذیری و خواص ضخیم شدن آن از طریق پیوند شیمیایی یا اصلاح فیزیکی حاصل می شود. روش های متداول اصلاح آبگریز به شرح زیر است:

پیوند گروهی هیدروفوبیک
معرفی گروه های آلکیل (مانند هگزادسیل)، آریل (مانند فنیل)، سیلوکسان یا فلوئوردار بر روی مولکول HEC از طریق واکنش شیمیایی برای بهبود آبگریزی آن. به عنوان مثال:

استفاده از واکنش استریفیکاسیون یا اتریفیکاسیون برای پیوند آلکیل با زنجیره بلند، مانند هگزادسیل یا اکتیل، برای تشکیل یک ساختار مرتبط آبگریز.
معرفی گروه های سیلیکونی از طریق اصلاح سیلوکسان برای بهبود مقاومت در برابر آب و روانکاری آن.
استفاده از اصلاح فلوئوراسیون برای بهبود مقاومت در برابر آب و هوا و آب گریزی، و آن را برای پوشش های سطح بالا یا کاربردهای محیطی خاص مناسب می کند.

کوپلیمریزاسیون یا اصلاح پیوند متقابل
با معرفی کومونومرها (مانند آکریلات ها) یا عوامل پیوند دهنده (مانند رزین های اپوکسی) برای تشکیل یک شبکه اتصال متقابل، مقاومت در برابر آب و توانایی ضخیم شدن HEC بهبود می یابد. به عنوان مثال، استفاده از HEC اصلاح شده آبگریز در امولسیون های پلیمری می تواند پایداری و اثر ضخیم شدن امولسیون را افزایش دهد.

اصلاح فیزیکی
با استفاده از جذب سطحی یا فناوری پوشش، مولکول های آبگریز بر روی سطح HEC پوشانده می شوند تا آبگریزی خاصی ایجاد کنند. این روش نسبتا ملایم و برای کاربردهایی با نیازهای بالا برای پایداری شیمیایی مانند غذا و دارو مناسب است.

اصلاح انجمن هیدروفوبیک
با وارد کردن مقدار کمی از گروه های آبگریز بر روی مولکول HEC، آن را در محلول آبی تشکیل می دهد و در نتیجه توانایی ضخیم شدن را بهبود می بخشد. این روش به طور گسترده در توسعه ضخیم کننده های با کارایی بالا استفاده می شود و برای پوشش ها، مواد شیمیایی میدان نفتی و سایر زمینه ها مناسب است.

اصلاح آبگریز ازهیدروکسی اتیل سلولزابزار مهمی برای بهبود عملکرد کاربرد آن است که می تواند توانایی ضخیم شدن، پایداری امولسیون، مقاومت در برابر آب و خواص رئولوژیکی آن را افزایش دهد. روش‌های اصلاح متداول شامل پیوند گروهی آبگریز، کوپلیمریزاسیون یا اصلاح پیوند متقابل، اصلاح فیزیکی و اصلاح انجمن آبگریز است. انتخاب معقول روش های اصلاح می تواند عملکرد HEC را با توجه به نیازهای کاربردی مختلف بهینه کند، به طوری که نقش بیشتری در بسیاری از زمینه ها مانند پوشش های معماری، مواد شیمیایی میدان نفتی، مراقبت های شخصی و پزشکی ایفا کند.