На растваральнасць вады мадыфікаванага эфіру цэлюлозы ўплывае тэмпература. Наогул кажучы, большасць эфіраў цэлюлозы раствараюцца ў вадзе пры нізкіх тэмпературах. Калі тэмпература павышаецца, іх растваральнасць паступова становіцца дрэннай і ў канчатковым выніку становіцца нерастваральнай. Нізкая крытычная тэмпература раствора (LCST: Нізкая крытычная тэмпература раствора) з'яўляецца важным параметрам для характарыстыкі змены растваральнасці эфіру цэлюлозы пры змене тэмпературы, гэта значыць, вышэй за меншую крытычную тэмпературу раствора, эфір цэлюлозы нерастваральны ў вадзе.
Было вывучана нагрэў водных раствораў метилцеллюлозы і быў растлумачаны механізм змены растваральнасці. Як ужо згадвалася вышэй, калі раствор метилцеллюлозы пры нізкай тэмпературы, макрамалекулы акружаны малекуламі вады, утвараючы структуру клеткі. 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 Гідрафобная асацыяцыя гідраксіпропил -метилцеллюлозы цеплавога гідрагеля. Калі метыльныя групы на адной і той жа малекулярнай ланцугу будуць гідрафобнымі, гэта ўнутрымалекулярнае ўзаемадзеянне прымусіць усю малекулу выглядаць скручанымі. Аднак павышэнне тэмпературы ўзмоцніць рух сегмента ланцуга, гідрафобнае ўзаемадзеянне ў малекуле будзе нестабільным, і малекулярная ланцужок будзе мяняцца з скручанага стану да пашыранага стану. У гэты час гідрафобнае ўзаемадзеянне паміж малекуламі пачынае пераважаць. Калі тэмпература паступова павышаецца, усё больш і больш вадародных сувязей разбіваюцца, і ўсё больш і больш малекул эфіру цэлюлозы аддзяляюцца ад структуры клеткі, а макрамалекулы, якія бліжэй адзін да аднаго, збіраюцца разам праз гідрафобныя ўзаемадзеяння, утвараючы гідрафобны агрэгат. З далейшым павышэннем тэмпературы, у канчатковым выніку ўсе вадародныя сувязі парушаюцца, а яе гідрафобная асацыяцыя дасягае максімуму, павялічваючы колькасць і памер гідрафобных агрэгатаў. У ходзе гэтага працэсу метилцеллюлоза становіцца паступова нерастваральнай і ў канчатковым выніку цалкам нераствараецца ў вадзе. Калі тэмпература павышаецца да таго, што паміж макрамалекуламі ўтвараецца трохмерная структура сеткі, яна, здаецца, утварае гель-макраскапічна.
Джун Гао і Джордж Хайдар і інш вывучалі тэмпературны эфект гідраксіпрапілавага цэлюлозы воднага раствора пры дапамозе рассейвання святла і прапанавалі, каб меншая тэмпература крытычнага раствора гідраксіпрапілавага цэлюлозы складае каля 410С. Пры тэмпературы, ніжэйшай за 390С, адзіная малекулярная ланцужок гідраксіпрапілавага цэлюлозы знаходзіцца ў выпадкова згорнутым стане, а размеркаванне малекул гідрадынамічнага радыусу шырокае, і паміж макрамалекул няма агрэгацыі. Калі тэмпература павышаецца да 390С, гідрафобнае ўзаемадзеянне паміж малекулярнымі ланцужкамі становіцца мацней, макрамалекулы сукуюцца, а растваральнасць вады палімера становіцца дрэннай. Аднак пры гэтай тэмпературы толькі невялікая частка малекул гидроксипропил цэлюлозы ўтварае некаторыя друзлыя агрэгаты, якія змяшчаюць толькі некалькі малекулярных ланцугоў, у той час як большасць малекул па -ранейшаму знаходзяцца ў стане рассеяных адзінкавых ланцугоў. Калі тэмпература павышаецца да 400С, больш макрамалекул удзельнічае ў фарміраванні агрэгатаў, і растваральнасць становіцца горшай і горшай, але ў гэты час некаторыя малекулы па -ранейшаму знаходзяцца ў стане адзінкавых ланцугоў. Калі тэмпература знаходзіцца ў дыяпазоне 410C-440C, з-за моцнага гідрафобнага эфекту пры больш высокіх тэмпературах, больш малекул збіраецца, утвараючы вялікія і больш шчыльныя наначасціцы з адносна раўнамерным размеркаваннем. Павышэнні становяцца большымі і шчышымі. Фарміраванне гэтых гідрафобных агрэгатаў прыводзіць да адукацыі абласцей высокай і нізкай канцэнтрацыі палімера ў растворы, так званай мікраскапічнай фазы.
Варта адзначыць, што агрэгаты наначастиц знаходзяцца ў кінетычна стабільным стане, а не тэрмадынамічна стабільным стане. Гэта таму, што, нягледзячы на тое, што першапачатковая структура клеткі была знішчана, па -ранейшаму існуе моцная вадародная сувязь паміж гідрафільнай гідраксільнай групай і малекулай вады, якая прадухіляе гідрафобныя групы, такія як метил і гідраксіпропил, з спалучэння. Агрэгаты наначасціц дасягнулі дынамічнага раўнавагі і стабільнага стану пад сумесным уздзеяннем двух эфектаў.
Акрамя таго, даследаванне таксама паказала, што хуткасць нагрэву таксама аказвае ўплыў на адукацыю агрэгаваных часціц. Пры хуткай хуткасці нагрэву агрэгацыя малекулярных ланцугоў хутчэй, а памер утвараных наначасціц меншы; І калі хуткасць нагрэву павольней, макрамалекулы маюць больш магчымасцей для фарміравання агрэгатаў наначастиц большага памеру.
Час паведамлення: 17 красавіка-2023