Хидроксиетил метил целулоза (HEMC) е производно на естествен полимерен материал целулоза. Това е водоразтворим полимер, образуван след химическа модификация и има широк спектър от приложения. Като важен водоразтворим целулозен етер, той има много уникални физични и химични свойства и се използва широко в строителството, покритията, козметиката, храните и медицината.
1. Химическа структура и състав
Хидроксиетил метил целулозата е модифицирана целулоза, образувана от реакция на етерификация на целулоза с етилен оксид (епоксид) и метил хлорид след алкална обработка. Неговата химическа структура съдържа целулозен скелет и два заместителя, хидроксиетил и метокси. Въвеждането на хидроксиетил може да подобри неговата разтворимост във вода, докато въвеждането на метокси може да подобри неговата хидрофобност, което го прави да има по-добра стабилност на разтвора и ефективност на образуване на филм.
2. Разтворимост
Хидроксиетил метилцелулозата е нейонен целулозен етер с добра разтворимост във вода, който може да се разтваря в студена вода и гореща вода. Той не реагира с йони във водата, когато се разтваря, така че има отлична разтворимост при различни водни условия. Процесът на разтваряне изисква първо да се диспергира равномерно в студена вода и след период на набъбване постепенно се образува еднороден и прозрачен разтвор. В органични разтворители HEMC показва частична разтворимост, особено в силно полярни разтворители като етанол и етиленгликол, които могат частично да го разтворят.
3. Вискозитет
Вискозитетът на HEMC е едно от най-важните му свойства и се използва широко при сгъстяване, суспензия и образуване на филм. Неговият вискозитет се променя с промени в концентрацията, температурата и скоростта на срязване. Като цяло, вискозитетът на разтвора се увеличава значително с увеличаването на концентрацията на разтвора. Разтвор с по-висока концентрация показва висок вискозитет и е подходящ за използване като сгъстител за строителни материали, покрития и лепила. В рамките на определен температурен диапазон вискозитетът на разтвора HEMC намалява с повишаване на температурата и това свойство го прави подходящ за индустриални приложения при различни температурни условия.
4. Термична стабилност
Хидроксиетил метилцелулозата показва добра термична стабилност при високи температури и има определена устойчивост на топлина. Като цяло, при условия на висока температура (като над 100°C), неговата молекулярна структура е относително стабилна и не е лесно да се разложи или разгради. Това позволява на HEMC да поддържа свойствата си на сгъстяване, задържане на вода и свързване в среда с висока температура в строителната индустрия (като процеса на сушене на хоросан), без да бъде значително неефективен поради температурни промени.
5. Удебеляване
HEMC има отлични свойства на сгъстяване и е високоефективен сгъстител, който се използва широко в различни системи за формулиране. Може ефективно да повиши вискозитета на водни разтвори, емулсии и суспензии и има добри свойства за разреждане при срязване. При ниски скорости на срязване HEMC може значително да повиши вискозитета на системата, докато при високи скорости на срязване показва по-нисък вискозитет, което спомага за подобряване на удобството на работа по време на нанасяне. Неговият сгъстяващ ефект не е свързан само с концентрацията, но също така се влияе от стойността на pH и температурата на разтвора.
6. Задържане на вода
HEMC често се използва като средство за задържане на вода в строителната индустрия. Неговото отлично задържане на вода може да удължи времето за реакция на хидратация на материали на циментова основа и да подобри работните характеристики и адхезията на строителния разтвор. По време на строителния процес HEMC може ефективно да намали загубата на вода и да избегне проблеми като напукване и загуба на здравина, причинени от твърде бързо изсъхване на хоросана. В допълнение, при боите и мастилата на водна основа, задържането на вода на HEMC може също така да поддържа течливостта на боята, да подобри строителните характеристики на боята и гладкостта на повърхността.
7. Биосъвместимост и безопасност
Тъй като HEMC се извлича от естествена целулоза, той има добра биосъвместимост и ниска токсичност. Следователно, той също е широко използван в областта на медицината и козметиката. Може да се използва като дезинтегрант или агент с продължително освобождаване в лекарствени таблетки, за да подпомогне стабилното освобождаване на лекарства в тялото. В допълнение, като сгъстител и филмообразуващ агент в козметиката, HEMC може да осигури овлажняващи ефекти за кожата, а добрата му безопасност го прави подходящ за продължителна употреба.
8. Полета за приложение
Благодарение на многофункционалните свойства на хидроксиетил метилцелулозата, тя се използва широко в много индустриални области:
Строителна индустрия: В строителни материали като циментова замазка, шпакловка на прах и гипсови продукти, HEMC може да се използва като сгъстител, водозадържащ агент и лепило за подобряване на строителните характеристики и качеството на крайния продукт.
Покрития и мастила: HEMC се използва широко в бои и мастила на водна основа като сгъстител и стабилизатор за подобряване на изравняването, стабилността и блясъка на боята след изсъхване.
Област на медицината: Като дезинтегрант, адхезивен агент и агент с продължително освобождаване в носители на лекарства, той може да регулира скоростта на освобождаване на лекарства в тялото и да подобри бионаличността на лекарствата.
Козметика и продукти за лична хигиена: В продукти за лична хигиена като лосиони, кремове и шампоани, HEMC може да се използва като сгъстител и овлажнител и има добър афинитет към кожата и косата.
Хранителна промишленост: В някои храни HEMC може да се използва като стабилизатор, емулгатор и филмообразуващ агент. Въпреки че употребата му в храни е предмет на регулаторни ограничения в някои страни, безопасността му е широко призната.
9. Стабилност и разградимост в околната среда
Като материал на биологична основа, HEMC може постепенно да се разгради в околната среда и процесът на разграждане се извършва главно от действието на микроорганизми. Следователно HEMC има по-малко замърсяване на околната среда след употреба и е по-екологичен химикал. При естествени условия HEMC може в крайна сметка да се разложи на вода, въглероден диоксид и други малки молекули и няма да причини дългосрочно натрупване на замърсяване в почвата и водните тела.
Хидроксиетил метилцелулозата е много важно водоразтворимо целулозно производно. Благодарение на своите уникални физични и химични свойства като отлично сгъстяване, задържане на вода, термична стабилност и биосъвместимост, той се използва широко в много индустрии като строителство, покрития, медицина, козметика и др. Отличната му разтворимост и способност за контрол на вискозитета го правят важна функционална добавка в различни формулиращи системи. Особено в областта, където е необходимо да се увеличи вискозитета на продукта, да се удължи експлоатационният живот или да се подобрят работните характеристики, HEMC играе незаменима роля. В същото време, като екологично чист материал, HEMC показа добра устойчивост в индустриални приложения и има добри пазарни перспективи.
Време на публикуване: 27 септември 2024 г