Metil celuloza (MC) i hidroksipropil metil celuloza (HPMC) su dva derivata celuloze koja se široko koriste u industriji, građevinarstvu, farmaciji, hrani i drugim poljima. Iako su slične strukture, imaju različita svojstva i postoje značajne razlike u primjeni i proizvodnim procesima.
1. Razlike u hemijskoj strukturi
Metilceluloza (MC) i hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) su oboje izvedeni iz prirodne celuloze i hemijski su modifikovana jedinjenja etera celuloze. Ali njihova razlika uglavnom leži u vrsti i broju supstituentskih grupa.
metil celuloza (MC)
MC se proizvodi zamjenom hidroksilnih grupa na celulozi sa metil grupama (tj. -OCH3). Hemijska struktura MC uglavnom se sastoji od metil supstituentskih grupa na glavnom lancu celuloze, a brzina njegove supstitucije utiče na njegovu rastvorljivost i svojstva. MC je uglavnom rastvorljiv u hladnoj vodi, ali ne i u toploj vodi.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)
HPMC se dalje modificira na bazi metilceluloze, zamjenom dijela hidroksilnih grupa sa metil (-CH3) i hidroksipropil (-CH₂CH(OH)CH3). U poređenju sa MC, molekularna struktura HPMC je složenija, njegova hidrofilnost i hidrofobnost su dobro izbalansirani, i može biti rastvorljiv u hladnoj i toploj vodi.
2. Razlike u fizičkim i hemijskim svojstvima rastvorljivosti
MC: Metilceluloza generalno ima dobru rastvorljivost u hladnoj vodi, ali će formirati gel kada temperatura poraste. U vrućoj vodi, MC postaje nerastvorljiv, formirajući termalni gel.
HPMC: Hidroksipropil metilceluloza se može ravnomjerno otopiti u hladnoj i vrućoj vodi, ima širok raspon temperature rastvaranja, a njena rastvorljivost je stabilnija od MC.
Termička gelabilnost
MC: MC ima jaka svojstva termičkog geliranja. Kada temperatura poraste na određeni nivo, formiraće se gel i izgubiti svoju rastvorljivost. Ova karakteristika ga čini posebnom primjenom u građevinskoj i farmaceutskoj industriji.
HPMC: HPMC takođe ima određena svojstva termičkog geliranja, ali njegova temperatura formiranja gela je viša i brzina formiranja gela je sporija. U poređenju sa MC, HPMC-ova svojstva termičkog gela su podložnija kontroli i stoga su povoljnija u aplikacijama koje zahtevaju veću temperaturnu stabilnost.
Površinska aktivnost
MC: MC ima nisku površinsku aktivnost. Iako se može koristiti kao određeni emulgator ili zgušnjivač u nekim aplikacijama, učinak nije toliko značajan kao HPMC.
HPMC: HPMC ima jaču površinsku aktivnost, posebno uvođenje hidroksipropilne grupe, što olakšava emulgiranje, suspendiranje i zgušnjavanje u otopini. Stoga se široko koristi kao aditiv u premazima i građevinskim materijalima.
Tolerancija soli i pH stabilnost
MC: Metilceluloza ima lošu toleranciju soli i sklona je taloženju u sredinama s visokim sadržajem soli. Ima slabu stabilnost u kiselim i alkalnim sredinama i lako je pod utjecajem pH vrijednosti.
HPMC: Zbog prisustva hidroksipropilnog supstituenta, HPMC-ova tolerancija soli je znatno bolja od MC-a i može održavati dobru rastvorljivost i stabilnost u širokom pH opsegu, tako da je pogodna za različite hemijske sredine.
3. Razlike u proizvodnim procesima
Proizvodnja MC
Metilceluloza se proizvodi reakcijom metilacije celuloze, obično koristeći metil hlorid da reaguje sa alkalnom celulozom da zameni hidroksilne grupe u molekulima celuloze. Ovaj proces zahteva kontrolu uslova reakcije kako bi se obezbedio odgovarajući stepen supstitucije, što utiče na rastvorljivost i druga fizičko-hemijska svojstva konačnog proizvoda.
Proizvodnja HPMC
Proizvodnja HPMC temelji se na metilaciji i dodaje reakciju hidroksipropilacije. Odnosno, nakon reakcije metilacije metil klorida, propilen oksid reagira sa celulozom kako bi se stvorio hidroksipropil supstituent. Uvođenje hidroksipropilne grupe poboljšava topljivost i sposobnost hidratacije HPMC-a, što također čini njegov proizvodni proces složenijim i nešto skupljim od MC-a.
4. Razlike u poljima primjene
Oblast građevinskog materijala
MC: MC se često koristi u građevinskim materijalima, posebno kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode i ljepilo u suhom malteru i prahu za kit. Međutim, zbog svojstava termičkog geliranja, MC može pokvariti u okruženjima s visokim temperaturama.
HPMC: HPMC se više koristi u građevinarstvu. Budući da također ima dobru stabilnost u okruženjima s visokim temperaturama, prikladniji je za scenarije koji zahtijevaju veću temperaturnu toleranciju, kao što su ljepila za pločice, izolacijski malteri i samonivelirajući podovi. .
Farmaceutska i prehrambena polja
MC: Metilceluloza se obično koristi kao dezintegrant i zgušnjivač za tablete u farmaceutskim preparatima. Također se koristi u nekim namirnicama kao zgušnjivač i dodatak vlaknima.
HPMC: HPMC ima više prednosti u farmaceutskom polju. Zbog svoje stabilnije rastvorljivosti i dobre biokompatibilnosti, često se koristi u filmskim materijalima sa produženim oslobađanjem i omotačima kapsula za lekove. Osim toga, HPMC se također široko koristi u prehrambenoj industriji, posebno u proizvodnji vegetarijanskih kapsula.
Sektor premaza i boja
MC: MC ima bolje efekte zgušnjavanja i stvaranja filma, ali njegova stabilnost i sposobnost podešavanja viskoziteta u otopini nisu tako dobri kao HPMC.
HPMC: HPMC se široko koristi u industriji boja i boja zbog svojih odličnih svojstava zgušnjavanja, emulgiranja i stvaranja filma, posebno kao zgušnjivač i sredstvo za izravnavanje u premazima na bazi vode, što može značajno poboljšati konstrukcijske performanse i površinu premaza . Efekat.
5. Zaštita životne sredine i bezbednost
I MC i HPMC su modificirani od prirodne celuloze i imaju dobru biorazgradljivost i svojstva zaštite okoliša. Oba su netoksična i bezopasna za upotrebu i u skladu su sa zahtjevima zaštite okoliša, tako da su vrlo sigurna za upotrebu u prehrambenoj, farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji.
Iako su metilceluloza (MC) i hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) slične po hemijskoj strukturi, zbog različitih supstituentskih grupa, njihova rastvorljivost, termička gelabilnost, površinska aktivnost, proces proizvodnje i primena su različiti. Očigledne su razlike u poljima i drugim aspektima. MC je pogodan za okruženja s niskim temperaturama i jednostavnijim zahtjevima za zgušnjavanjem i zadržavanjem vode, dok je HPMC pogodniji za složene industrijske, farmaceutske i građevinske primjene zbog svoje dobre rastvorljivosti i termičke stabilnosti.
Vrijeme objave: 25.10.2024