Hydroxyethyl Methyl Cellulose (HEMC) er et derivat af naturligt polymermateriale cellulose. Det er en vandopløselig polymer dannet efter kemisk modifikation og har en bred vifte af anvendelser. Som en vigtig vandopløselig celluloseether har den mange unikke fysiske og kemiske egenskaber og er meget brugt i byggeri, belægninger, kosmetik, fødevarer og medicin.
1. Kemisk struktur og sammensætning
Hydroxyethylmethylcellulose er en modificeret cellulose dannet ved etherificeringsreaktion af cellulose med ethylenoxid (epoxy) og methylchlorid efter alkalibehandling. Dens kemiske struktur indeholder et celluloseskelet og to substituenter, hydroxyethyl og methoxy. Introduktionen af hydroxyethyl kan forbedre dets vandopløselighed, mens introduktionen af methoxy kan forbedre dets hydrofobicitet, hvilket gør det har bedre opløsningsstabilitet og filmdannelsesydelse.
2. Opløselighed
Hydroxyethylmethylcellulose er en ikke-ionisk celluloseether med god vandopløselighed, som kan opløses i koldt vand og varmt vand. Det reagerer ikke med ioner i vand, når det opløses, så det har fremragende opløselighed under forskellige vandforhold. Opløsningsprocessen kræver, at den først fordeles jævnt i koldt vand, og efter en periode med opsvulmning dannes der gradvist en ensartet og gennemsigtig opløsning. I organiske opløsningsmidler viser HEMC delvis opløselighed, især i meget polære opløsningsmidler som ethanol og ethylenglycol, som delvist kan opløse det.
3. Viskositet
Viskositeten af HEMC er en af dens vigtigste egenskaber og bruges i vid udstrækning til fortykkelse, suspension og filmdannelse. Dens viskositet ændres med ændringer i koncentration, temperatur og forskydningshastighed. Generelt stiger opløsningens viskositet betydeligt med stigningen i opløsningskoncentrationen. En opløsning med en højere koncentration viser høj viskositet og er velegnet til brug som fortykningsmiddel til byggematerialer, belægninger og klæbemidler. Inden for et bestemt temperaturområde falder HEMC-opløsningens viskositet med stigende temperatur, og denne egenskab gør den velegnet til industrielle anvendelser under forskellige temperaturforhold.
4. Termisk stabilitet
Hydroxyethylmethylcellulose udviser god termisk stabilitet ved høje temperaturer og har en vis varmebestandighed. Generelt under høje temperaturforhold (såsom over 100°C) er dens molekylære struktur relativt stabil og er ikke let at nedbryde eller nedbryde. Dette gør det muligt for HEMC at bevare sine fortykkelses-, vandtilbageholdelses- og vedhæftningsegenskaber i højtemperaturmiljøer i byggeindustrien (såsom mørteltørringsprocessen) uden at være væsentligt ineffektiv på grund af temperaturændringer.
5. Fortykkelse
HEMC har fremragende fortykkelsesegenskaber og er et yderst effektivt fortykningsmiddel, der er meget udbredt i forskellige formuleringssystemer. Det kan effektivt øge viskositeten af vandige opløsninger, emulsioner og suspensioner og har gode forskydningsfortyndende egenskaber. Ved lave forskydningshastigheder kan HEMC øge systemets viskositet betydeligt, mens det ved høje forskydningshastigheder udviser lavere viskositet, hvilket er med til at forbedre driftskomforten under påføring. Dens fortykkende effekt er ikke kun relateret til koncentrationen, men påvirkes også af opløsningens pH-værdi og temperatur.
6. Vandophobning
HEMC bruges ofte som vandtilbageholdelsesmiddel i byggebranchen. Dens fremragende vandretention kan forlænge hydreringsreaktionstiden for cementbaserede materialer og forbedre arbejdsydelsen og vedhæftningen af byggemørtel. Under byggeprocessen kan HEMC effektivt reducere vandtab og undgå problemer som revner og styrketab forårsaget af for hurtig tørring af mørtel. I vandbaserede malinger og blæk kan HEMC's vandretention desuden også opretholde malingens flydende, forbedre malingens konstruktionsevne og overfladeglathed.
7. Biokompatibilitet og sikkerhed
Fordi HEMC er afledt af naturlig cellulose, har den god biokompatibilitet og lav toksicitet. Derfor har det også været meget brugt inden for medicin og kosmetik. Det kan bruges som et desintegrerende middel eller et middel til langvarig frigivelse i lægemiddeltabletter for at hjælpe med stabil frigivelse af lægemidler i kroppen. Derudover kan HEMC som fortykningsmiddel og filmdannende middel i kosmetik give fugtgivende effekter til huden, og dens gode sikkerhed gør den velegnet til langtidsbrug.
8. Ansøgningsfelter
På grund af de multifunktionelle egenskaber af hydroxyethylmethylcellulose er det blevet meget brugt i mange industrielle områder:
Byggeindustrien: I byggematerialer som cementmørtel, spartelpulver og gipsprodukter kan HEMC bruges som fortykningsmiddel, vandtilbageholdende middel og klæbemiddel for at forbedre byggeydelsen og det færdige produkts kvalitet.
Belægninger og blæk: HEMC bruges i vid udstrækning i vandbaseret maling og blæk som fortykningsmiddel og stabilisator for at forbedre udjævningen, stabiliteten og glansen af malingen efter tørring.
Medicinsk område: Som et desintegrerende, klæbende og langvarig frigivelsesmiddel i lægemiddelbærere kan det regulere frigivelseshastigheden af lægemidler i kroppen og forbedre biotilgængeligheden af lægemidler.
Kosmetik og produkter til personlig pleje: I produkter til personlig pleje som lotion, cremer og shampoo kan HEMC bruges som fortykningsmiddel og fugtighedscreme og har god hud- og håraffinitet.
Fødevareindustrien: I nogle fødevarer kan HEMC bruges som stabilisator, emulgator og filmdannende middel. Selvom dets brug i fødevarer er underlagt lovmæssige restriktioner i nogle lande, er dets sikkerhed blevet bredt anerkendt.
9. Miljøstabilitet og nedbrydelighed
Som et biobaseret materiale kan HEMC gradvist nedbrydes i miljøet, og dets nedbrydningsproces udføres hovedsageligt ved påvirkning af mikroorganismer. Derfor har HEMC mindre forurening til miljøet efter brug og er et mere miljøvenligt kemikalie. Under naturlige forhold kan HEMC i sidste ende nedbrydes til vand, kuldioxid og andre små molekyler, og vil ikke forårsage langsigtet forureningsophobning i jord og vandområder.
Hydroxyethylmethylcellulose er et meget vigtigt vandopløseligt cellulosederivat. På grund af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber såsom fremragende fortykkelse, vandretention, termisk stabilitet og biokompatibilitet, er det meget brugt i mange industrier såsom byggeri, belægninger, medicin, kosmetik osv. Dens fremragende opløselighed og viskositetskontrolevne gør det til en vigtigt funktionelt additiv i forskellige formuleringssystemer. Især i det felt, hvor det er nødvendigt at øge produktets viskositet, forlænge levetiden eller forbedre driftsydelsen, spiller HEMC en uerstattelig rolle. Samtidig har HEMC som et miljøvenligt materiale vist god bæredygtighed i industrielle applikationer og har gode markedsudsigter.
Indlægstid: 27. september 2024