Metyyliselluloosa (MC) ja hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) ovat kaksi selluloosajohdannaista, joita käytetään laajalti teollisuudessa, rakentamisessa, lääkkeissä, elintarviketeollisuudessa ja muilla aloilla. Vaikka ne ovat rakenteeltaan samanlaisia, niillä on erilaiset ominaisuudet ja Sovelluksissa ja tuotantoprosesseissa on merkittäviä eroja.
1. Kemiallisen rakenteen erot
Metyyliselluloosa (MC) ja hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) ovat molemmat peräisin luonnollisesta selluloosasta ja ovat kemiallisesti modifioituja selluloosaeetteriyhdisteitä. Mutta niiden ero on pääasiassa substituenttiryhmien tyypissä ja lukumäärässä.
Metyyliselluloosa (MC)
MC valmistetaan korvaamalla selluloosan hydroksyyliryhmät metyyliryhmillä (eli -OCH3). MC:n kemiallinen rakenne koostuu pääasiassa selluloosan pääketjussa olevista metyylisubstituenttiryhmistä, ja sen substituutionopeus vaikuttaa sen liukoisuuteen ja ominaisuuksiin. MC liukenee yleensä kylmään veteen, mutta ei kuumaan veteen.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC)
HPMC:tä modifioidaan edelleen metyyliselluloosan perusteella korvaamalla osa hydroksyyliryhmistä metyylillä (-CH3) ja hydroksipropyylillä (-CH2CH(OH)CH3). Verrattuna MC:hen HPMC:n molekyylirakenne on monimutkaisempi, sen hydrofiilisyys ja hydrofobisuus ovat tasapainossa ja se liukenee sekä kylmään että kuumaan veteen.
2. Fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien erot liukoisuus
MC: Metyyliselluloosa liukenee yleensä hyvin kylmään veteen, mutta se muodostaa geelin lämpötilan noustessa. Kuumassa vedessä MC muuttuu liukenemattomaksi ja muodostaa lämpögeelin.
HPMC: Hydroksipropyylimetyyliselluloosa voidaan liuottaa tasaisesti kylmään ja kuumaan veteen, sillä on laaja liukenemislämpötila-alue ja sen liukoisuus on vakaampi kuin MC.
Lämpögeeliytyvyys
MC: MC:llä on vahvat lämpögeeliytymisominaisuudet. Kun lämpötila nousee tietylle tasolle, se muodostaa geelin ja menettää liukoisuutensa. Tämä ominaisuus tekee siitä erityisen käyttötarkoituksen rakennus- ja lääketeollisuudessa.
HPMC: HPMC:llä on myös tiettyjä lämpögeeliytymisominaisuuksia, mutta sen geelinmuodostuslämpötila on korkeampi ja geelinmuodostusnopeus hitaampi. Verrattuna MC:hen HPMC:n lämpögeeliominaisuudet ovat paremmin hallittavissa ja siksi edullisempia sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeampaa lämpötilastabiilisuutta.
Pinta-aktiviteetti
MC: MC:llä on alhainen pinta-aktiivisuus. Vaikka sitä voidaan käyttää tiettynä emulgaattorina tai sakeuttajana joissakin sovelluksissa, vaikutus ei ole yhtä merkittävä kuin HPMC.
HPMC: HPMC:llä on vahvempi pinta-aktiivisuus, erityisesti hydroksipropyyliryhmän lisääminen, mikä helpottaa emulgointia, suspendoitumista ja sakeutumista liuoksessa. Siksi sitä käytetään laajalti lisäaineena pinnoitteissa ja rakennusmateriaaleissa.
Suolankestävyys ja pH-stabiilius
MC: Metyyliselluloosalla on huono suolansieto, ja se on altis saostumiseen runsaasti suolaa sisältävissä ympäristöissä. Sillä on huono stabiilisuus happamissa ja emäksissä ympäristöissä ja pH-arvo vaikuttaa siihen helposti.
HPMC: Hydroksipropyylisubstituentin läsnäolon vuoksi HPMC:n suolatoleranssi on huomattavasti parempi kuin MC:n, ja se voi säilyttää hyvän liukoisuuden ja stabiilisuuden laajalla pH-alueella, joten se sopii erilaisiin kemiallisiin ympäristöihin.
3. Tuotantoprosessien erot
MC:n tuotanto
Metyyliselluloosaa tuotetaan selluloosan metylaatioreaktiolla, jossa tavallisesti käytetään metyylikloridia reagoimaan alkalisen selluloosan kanssa selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmien korvaamiseksi. Tämä prosessi vaatii reaktio-olosuhteiden hallintaa sopivan substituutioasteen varmistamiseksi, mikä vaikuttaa lopputuotteen liukoisuuteen ja muihin fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin.
HPMC:n tuotanto
HPMC:n tuotanto perustuu metylaatioon ja lisää hydroksipropylaatioreaktiota. Toisin sanoen metyylikloridin metylaatioreaktion jälkeen propyleenioksidi reagoi selluloosan kanssa muodostaen hydroksipropyylisubstituentin. Hydroksipropyyliryhmän lisääminen parantaa HPMC:n liukoisuutta ja hydraatiokykyä, mikä tekee myös sen valmistusprosessista monimutkaisemman ja hieman kalliimman kuin MC:n.
4. Erot sovellusaloissa
Rakennusmateriaalien ala
MC: MC:tä käytetään usein rakennusmateriaaleissa, erityisesti sakeuttajana, vettä pidättävänä aineena ja liimana kuivalaastissa ja kittijauheessa. Lämpögeeliytymisominaisuuksiensa vuoksi MC voi kuitenkin epäonnistua korkeissa lämpötiloissa.
HPMC: HPMC:tä käytetään laajemmin rakennusalalla. Koska sillä on myös hyvä stabiilisuus korkeissa lämpötiloissa, se soveltuu paremmin skenaarioihin, joissa vaaditaan korkeampaa lämpötilansietoa, kuten laattaliimoihin, eristyslaasteihin ja itsetasoittuviin lattioihin. .
Lääke- ja elintarvikealat
MC: Metyyliselluloosaa käytetään yleisesti hajotusaineena ja sakeutusaineena tableteissa lääkevalmisteissa. Sitä käytetään myös joissakin elintarvikkeissa sakeuttamis- ja kuitulisäaineena.
HPMC: HPMC:llä on enemmän etuja lääkealalla. Vakaamman liukoisuutensa ja hyvän biologisen yhteensopivuuden vuoksi sitä käytetään usein hitaasti vapauttavissa kalvomateriaaleissa ja lääkkeiden kapselikuorissa. Lisäksi HPMC:tä käytetään laajasti myös elintarviketeollisuudessa, erityisesti kasviskapseleiden valmistuksessa.
Pinnoitteet ja maalit
MC: MC:llä on paremmat sakeuttamis- ja kalvonmuodostusvaikutukset, mutta sen stabiilisuus ja viskositeetin säätökyky liuoksessa eivät ole yhtä hyviä kuin HPMC.
HPMC: HPMC:tä käytetään laajalti maali- ja maaliteollisuudessa erinomaisten sakeuttamis-, emulgointi- ja kalvonmuodostusominaisuuksiensa ansiosta, erityisesti sakeuttamis- ja tasoitusaineena vesipohjaisissa pinnoitteissa, mikä voi parantaa merkittävästi pinnoitteen rakennusominaisuuksia ja pintaa. . Vaikutus.
5. Ympäristönsuojelu ja turvallisuus
Sekä MC että HPMC on modifioitu luonnollisesta selluloosasta ja niillä on hyvät biohajoavuus ja ympäristönsuojeluominaisuudet. Molemmat ovat myrkyttömiä ja vaarattomia käytössä ja täyttävät ympäristönsuojeluvaatimukset, joten ne ovat erittäin turvallisia käytettäväksi elintarvike-, lääke- ja kosmetiikkateollisuudessa.
Vaikka metyyliselluloosa (MC) ja hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) ovat kemialliselta rakenteeltaan samanlaisia, eri substituenttiryhmien vuoksi niiden liukoisuus, lämpögeeliytyvyys, pinta-aktiivisuus, valmistusprosessi ja käyttö ovat erilaisia. Alalla ja muissa asioissa on ilmeisiä eroja. MC soveltuu alhaisen lämpötilan ympäristöihin ja yksinkertaisempiin sakeuttamis- ja vedenpidätysvaatimuksiin, kun taas HPMC soveltuu paremmin monimutkaisiin teollisuus-, lääke- ja rakennussovelluksiin hyvän liukoisuuden ja lämpöstabiilisuuden ansiosta.
Postitusaika: 25.10.2024