Растворливоста на водата на модифицираниот етер на целулоза е под влијание на температурата. Општо земено, повеќето целулозни етери се растворливи во вода на ниски температури. Кога температурата се крева, нивната растворливост постепено станува лоша и на крајот станува нерастворлива. Пониска температура на критичко раствор (LCST: пониска температура на критичко раствор) е важен параметар за да се карактеризира растворливоста промена на целулозата етер кога температурата се менува, односно над пониската температура на критичко раствор, целулозниот етер е нерастворлив во вода.
Студирано е греењето на водните раствори на метилцелулоза и е објаснето механизмот за промена на растворливоста. Како што споменавме погоре, кога растворот на метилцелулоза е на ниска температура, макромолекулите се опкружени со молекули на вода за да формираат структура на кафез. The heat applied by the temperature rise will break the hydrogen bond between the water molecule and the MC molecule, the cage-like supramolecular structure will be destroyed, and the water molecule will be released from the binding of the hydrogen bond to become a free water molecule, while the methyl The hydrophobic methyl group on the cellulose macromolecular chain is exposed, which makes it possible to prepare and study the Хидрофобна поврзаност на хидроксипропил метилцелулоза термички индуциран хидрогел. Ако метил групите на истиот молекуларен ланец се хидрофобично врзани, оваа интрамолекуларна интеракција ќе го направи целиот молекул да се појави намотен. Како и да е, зголемувањето на температурата ќе го засили движењето на сегментот на ланецот, хидрофобната интеракција во молекулот ќе биде нестабилно, а молекуларниот ланец ќе се промени од калем на состојба во продолжена состојба. Во тоа време, хидрофобната интеракција помеѓу молекулите почнува да доминира. Кога температурата постепено се зголемува, се повеќе и повеќе водородни врски се кршат, а се повеќе и повеќе молекули на целулоза етер се одвоени од структурата на кафезот, а макромолекулите што се поблиску едни до други се собираат заедно преку хидрофобни интеракции за да формираат хидрофобен агрегат. Со понатамошно зголемување на температурата, на крајот сите водородни врски се скршени, а неговата хидрофобна асоцијација достигнува максимум, зголемувајќи го бројот и големината на хидрофобните агрегати. За време на овој процес, метилцелулозата станува постепено нерастворлива и на крајот целосно нерастворлива во вода. Кога температурата се крева до точката каде што се формира тродимензионална мрежна структура помеѓу макромолекулите, се чини дека формира гел макроскопски.
Јун Гао и Georgeорџ Хаидар и др го проучувале температурниот ефект на воден раствор на хидроксипропил целулоза со помош на расејување на светлината и предложиле дека пониската температура на критичко раствор на хидроксипропил целулоза е околу 410C. На температура пониска од 390C, единечниот молекуларен ланец на хидроксипропил целулоза е во случајно намотана состојба, а дистрибуцијата на хидродинамичкиот радиус на молекулите е широка, и нема агрегација помеѓу макромолекулите. Кога температурата е зголемена на 390C, хидрофобната интеракција помеѓу молекуларните ланци станува посилна, макромолекулите се агрегираат, а растворливоста на водата на полимерот станува лоша. Како и да е, на оваа температура, само мал дел од хидроксипропил молекулите на целулоза формираат некои лабави агрегати кои содржат само неколку молекуларни ланци, додека повеќето од молекулите сè уште се во состојба на дисперзирани единечни ланци. Кога температурата се искачува на 400C, повеќе макромолекули учествуваат во формирањето на агрегати, а растворливоста станува полоша и полоша, но во ова време, некои молекули сè уште се во состојба на единечни ланци. Кога температурата е во опсег од 410C-440C, како резултат на силниот хидрофобен ефект на повисоки температури, повеќе молекули се собираат за да формираат поголеми и погусти наночестички со релативно униформа дистрибуција. Висините стануваат поголеми и погусти. Формирањето на овие хидрофобни агрегати доведува до формирање на региони со висока и ниска концентрација на полимер во раствор, т.н. микроскопска фаза.
Треба да се истакне дека агрегатите на наночестичките честички се во кинетички стабилна состојба, а не во термодинамички стабилна состојба. Ова е затоа што иако почетната структура на кафез е уништена, сепак постои силна водородна врска помеѓу хидрофилната хидроксилна група и молекулот на водата, што спречува хидрофобни групи како што се метил и хидроксипропил од комбинација помеѓу. Агрегатите на наночестичките честички достигнаа динамична рамнотежа и стабилна состојба под заедничко влијание на двата ефекти.
Покрај тоа, студијата исто така открила дека стапката на греење исто така има влијание врз формирањето на збирните честички. Со побрза стапка на греење, агрегацијата на молекуларните ланци е побрза, а големината на формираните наночестички е помала; И кога стапката на греење е побавна, макромолекулите имаат повеќе можности да формираат агрегати со наночестички со поголема големина.
Време на објавување: април-17-2023 година