La hidroxietil metil cel·lulosa (HEMC) és un derivat de la cel·lulosa de material polimèric natural. És un polímer soluble en aigua format després d'una modificació química i té una àmplia gamma d'aplicacions. Com a important èter de cel·lulosa soluble en aigua, té moltes propietats físiques i químiques úniques i s'utilitza àmpliament en construcció, recobriments, cosmètics, aliments i medicina.
1. Estructura i composició química
La hidroxietil metil cel·lulosa és una cel·lulosa modificada formada per la reacció d'eterificació de la cel·lulosa amb òxid d'etilè (epoxi) i clorur de metil després del tractament alcalí. La seva estructura química conté un esquelet de cel·lulosa i dos substituents, hidroxietil i metoxi. La introducció d'hidroxietil pot millorar la seva solubilitat en aigua, mentre que la introducció de metoxi pot millorar la seva hidrofobicitat, fent que tingui una millor estabilitat de la solució i un rendiment de formació de pel·lícules.
2. Solubilitat
La hidroxietil metil cel·lulosa és un èter de cel·lulosa no iònic amb bona solubilitat en aigua, que es pot dissoldre en aigua freda i aigua calenta. No reacciona amb els ions de l'aigua quan es dissol, de manera que té una excel·lent solubilitat en diverses condicions d'aigua. El procés de dissolució requereix que primer es dispersi uniformement en aigua freda i, després d'un període d'inflor, es forma gradualment una solució uniforme i transparent. En dissolvents orgànics, HEMC mostra solubilitat parcial, especialment en dissolvents altament polars com l'etanol i l'etilenglicol, que poden dissoldre'l parcialment.
3. Viscositat
La viscositat de l'HEMC és una de les seves propietats més importants i s'utilitza àmpliament en l'engrossiment, la suspensió i la formació de pel·lícules. La seva viscositat canvia amb els canvis de concentració, temperatura i velocitat de cisalla. En general, la viscositat de la solució augmenta significativament amb l'augment de la concentració de la solució. Una solució amb una concentració més alta mostra una alta viscositat i és adequada per al seu ús com a espessidor de materials de construcció, recobriments i adhesius. Dins d'un determinat rang de temperatura, la viscositat de la solució HEMC disminueix amb l'augment de la temperatura, i aquesta propietat la fa apta per a aplicacions industrials en diferents condicions de temperatura.
4. Estabilitat tèrmica
La hidroxietil metilcel·lulosa mostra una bona estabilitat tèrmica a altes temperatures i té certa resistència a la calor. En general, en condicions d'alta temperatura (com per sobre de 100 ° C), la seva estructura molecular és relativament estable i no és fàcil de descompondre o degradar. Això permet que HEMC mantingui les seves propietats d'engrossiment, retenció d'aigua i unió en entorns d'alta temperatura a la indústria de la construcció (com el procés d'assecat de morter) sense ser significativament ineficaç a causa dels canvis de temperatura.
5. Engrossiment
HEMC té excel·lents propietats espessidores i és un espessidor altament eficient que s'utilitza àmpliament en diversos sistemes de formulació. Pot augmentar eficaçment la viscositat de solucions aquoses, emulsions i suspensions, i té bones propietats d'aprimament de cisalla. A baixes taxes de cisalla, HEMC pot augmentar significativament la viscositat del sistema, mentre que a altes velocitats de cisalla presenta una viscositat més baixa, cosa que ajuda a millorar la comoditat d'operació durant l'aplicació. El seu efecte espessidor no només està relacionat amb la concentració, sinó que també està afectat pel valor del pH i la temperatura de la solució.
6. Retenció d'aigua
HEMC s'utilitza sovint com a agent de retenció d'aigua a la indústria de la construcció. La seva excel·lent retenció d'aigua pot allargar el temps de reacció d'hidratació dels materials a base de ciment i millorar el rendiment de treball i l'adhesió del morter de construcció. Durant el procés de construcció, HEMC pot reduir eficaçment la pèrdua d'aigua i evitar problemes com ara esquerdes i pèrdua de resistència causades per un assecat massa ràpid del morter. A més, en pintures i tintes a base d'aigua, la retenció d'aigua de HEMC també pot mantenir la fluïdesa de la pintura, millorar el rendiment de construcció de la pintura i la suavitat de la superfície.
7. Biocompatibilitat i seguretat
Com que l'HEMC es deriva de la cel·lulosa natural, té una bona biocompatibilitat i una baixa toxicitat. Per tant, també s'ha utilitzat àmpliament en els camps de la medicina i la cosmètica. Es pot utilitzar com a agent desintegrant o d'alliberament sostingut en pastilles de fàrmacs per ajudar a l'alliberament estable de fàrmacs al cos. A més, com a espessidor i agent pel·lícula en cosmètics, HEMC pot proporcionar efectes hidratants per a la pell i la seva bona seguretat la fa apta per a un ús a llarg termini.
8. Camps d'aplicació
A causa de les propietats multifuncionals de la hidroxietil metilcel·lulosa, s'ha utilitzat àmpliament en molts camps industrials:
Indústria de la construcció: en materials de construcció com ara morter de ciment, massilla en pols i productes de guix, HEMC es pot utilitzar com a espessidor, agent de retenció d'aigua i adhesiu per millorar el rendiment de la construcció i la qualitat del producte acabat.
Recobriments i tintes: HEMC s'utilitza àmpliament en pintures i tintes a base d'aigua com a espessidor i estabilitzador per millorar l'anivellament, l'estabilitat i la brillantor de la pintura després de l'assecat.
Àmbit mèdic: com a agent desintegrant, adhesiu i d'alliberament sostingut en portadors de fàrmacs, pot regular la taxa d'alliberament de fàrmacs al cos i millorar la biodisponibilitat dels fàrmacs.
Cosmètics i productes de cura personal: en productes de cura personal com ara locions, cremes i xampús, HEMC es pot utilitzar com a espessidor i hidratant, i té una bona afinitat per a la pell i el cabell.
Indústria alimentària: en alguns aliments, HEMC es pot utilitzar com a estabilitzador, emulsionant i agent pel·lícula. Tot i que el seu ús en aliments està subjecte a restriccions regulatòries en alguns països, la seva seguretat ha estat àmpliament reconeguda.
9. Estabilitat i degradabilitat ambiental
Com a material de base biològica, l'HEMC es pot degradar gradualment al medi ambient i el seu procés de degradació es realitza principalment per l'acció dels microorganismes. Per tant, HEMC té menys contaminació per al medi ambient després de l'ús i és un producte químic més respectuós amb el medi ambient. En condicions naturals, l'HEMC es pot descompondre en aigua, diòxid de carboni i altres molècules petites, i no provocarà acumulació de contaminació a llarg termini al sòl i als cossos d'aigua.
La hidroxietil metilcel·lulosa és un derivat de cel·lulosa soluble en aigua molt important. A causa de les seves propietats físiques i químiques úniques, com ara l'excel·lent espessiment, la retenció d'aigua, l'estabilitat tèrmica i la biocompatibilitat, s'utilitza àmpliament en moltes indústries com ara la construcció, recobriments, medicina, cosmètica, etc. La seva excel·lent solubilitat i capacitat de control de viscositat el converteixen en un additiu funcional important en diversos sistemes de formulació. Especialment en el camp on és necessari augmentar la viscositat del producte, allargar la vida útil o millorar el rendiment operatiu, HEMC té un paper insubstituïble. Al mateix temps, com a material respectuós amb el medi ambient, HEMC ha demostrat una bona sostenibilitat en aplicacions industrials i té bones perspectives de mercat.
Hora de publicació: 27-set-2024