Hidroksietil metil celuloza (HEMC) je derivat prirodnog polimernog materijala celuloze. To je polimer topiv u vodi nastao nakon kemijske modifikacije i ima širok raspon primjena. Kao važan celulozni eter topiv u vodi, ima mnoga jedinstvena fizikalna i kemijska svojstva i široko se koristi u građevinarstvu, premazima, kozmetici, hrani i medicini.
1. Kemijska struktura i sastav
Hidroksietil metil celuloza je modificirana celuloza nastala reakcijom eterifikacije celuloze s etilen oksidom (epoksi) i metil kloridom nakon alkalne obrade. Njegova kemijska struktura sadrži celulozni kostur i dva supstituenta, hidroksietil i metoksi. Uvođenje hidroksietila može poboljšati njegovu topljivost u vodi, dok uvođenje metoksi može poboljšati njegovu hidrofobnost, čineći bolju stabilnost otopine i učinak stvaranja filma.
2. Topljivost
Hidroksietil metil celuloza je neionski celulozni eter s dobrom topljivošću u vodi, koji se može otopiti u hladnoj i vrućoj vodi. Ne reagira s ionima u vodi kada se otopi, tako da ima odličnu topljivost u različitim uvjetima vode. Proces otapanja zahtijeva da se prvo ravnomjerno rasprši u hladnoj vodi, a nakon razdoblja bubrenja postupno se stvara jednolična i prozirna otopina. U organskim otapalima, HEMC pokazuje djelomičnu topljivost, posebno u visoko polarnim otapalima kao što su etanol i etilen glikol, koja ga mogu djelomično otopiti.
3. Viskoznost
Viskoznost HEMC-a jedno je od njegovih najvažnijih svojstava i naširoko se koristi u zgušnjavanju, suspenziji i oblikovanju filma. Njegova se viskoznost mijenja s promjenama koncentracije, temperature i brzine smicanja. Općenito, viskoznost otopine značajno raste s povećanjem koncentracije otopine. Otopina s višom koncentracijom pokazuje visoku viskoznost i prikladna je za korištenje kao zgušnjivač građevinskih materijala, premaza i ljepila. Unutar određenog temperaturnog raspona, viskoznost HEMC otopine opada s povećanjem temperature, a to svojstvo čini je prikladnom za industrijsku primjenu u različitim temperaturnim uvjetima.
4. Toplinska stabilnost
Hidroksietil metilceluloza pokazuje dobru toplinsku stabilnost na visokim temperaturama i ima određenu otpornost na toplinu. Općenito, u uvjetima visoke temperature (kao što je iznad 100°C), njegova je molekularna struktura relativno stabilna i nije je lako razgraditi ili razgraditi. To omogućuje HEMC-u da zadrži svoja svojstva zgušnjavanja, zadržavanja vode i vezivanja u okruženjima visoke temperature u građevinskoj industriji (kao što je proces sušenja morta) bez značajne neučinkovitosti zbog temperaturnih promjena.
5. Zadebljanje
HEMC ima izvrsna svojstva zgušnjivanja i vrlo je učinkovit zgušnjivač koji se naširoko koristi u raznim formulacijskim sustavima. Može učinkovito povećati viskoznost vodenih otopina, emulzija i suspenzija i ima dobra svojstva razrjeđivanja smicanjem. Pri niskim brzinama smicanja, HEMC može značajno povećati viskoznost sustava, dok pri visokim brzinama smicanja pokazuje nižu viskoznost, što pomaže u poboljšanju praktičnosti rada tijekom primjene. Njegov učinak zgušnjavanja nije povezan samo s koncentracijom, već također utječe na pH vrijednost i temperaturu otopine.
6. Zadržavanje vode
HEMC se često koristi kao sredstvo za zadržavanje vode u građevinskoj industriji. Njegovo izvrsno zadržavanje vode može produžiti vrijeme reakcije hidratacije materijala na bazi cementa i poboljšati radnu izvedbu i prionjivost građevinskog morta. Tijekom procesa gradnje, HEMC može učinkovito smanjiti gubitak vode i izbjeći probleme poput pucanja i gubitka čvrstoće uzrokovane prebrzim sušenjem morta. Osim toga, u bojama i tintama na bazi vode, HEMC-ovo zadržavanje vode također može održati fluidnost boje, poboljšati konstrukcijsku izvedbu boje i glatkoću površine.
7. Biokompatibilnost i sigurnost
Budući da je HEMC izveden iz prirodne celuloze, ima dobru biokompatibilnost i nisku toksičnost. Zbog toga se široko koristi u medicini i kozmetici. Može se koristiti kao sredstvo za raspadanje ili produljeno otpuštanje u tabletama za pomoć pri stabilnom otpuštanju lijekova u tijelu. Osim toga, kao zgušnjivač i sredstvo za stvaranje filma u kozmetici, HEMC može pružiti hidratantne učinke za kožu, a njegova dobra sigurnost čini ga pogodnim za dugotrajnu upotrebu.
8. Polja primjene
Zbog multifunkcionalnih svojstava hidroksietil metilceluloze, naširoko se koristi u mnogim industrijskim područjima:
Građevinska industrija: U građevinskim materijalima kao što su cementni mort, kit u prahu i proizvodi od gipsa, HEMC se može koristiti kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode i ljepilo za poboljšanje izvedbe konstrukcije i kvalitete gotovog proizvoda.
Premazi i tinte: HEMC se široko koristi u bojama i tintama na bazi vode kao zgušnjivač i stabilizator za poboljšanje izravnavanja, stabilnosti i sjaja boje nakon sušenja.
Medicinsko područje: Kao sredstvo za raspadanje, ljepilo i produljeno otpuštanje u nosačima lijekova, može regulirati brzinu otpuštanja lijekova u tijelu i poboljšati bioraspoloživost lijekova.
Kozmetika i proizvodi za osobnu njegu: u proizvodima za osobnu njegu kao što su losioni, kreme i šamponi, HEMC se može koristiti kao zgušnjivač i ovlaživač, a ima dobar afinitet za kožu i kosu.
Prehrambena industrija: U nekim vrstama hrane, HEMC se može koristiti kao stabilizator, emulgator i sredstvo za stvaranje filma. Iako je njegova uporaba u hrani podložna regulatornim ograničenjima u nekim zemljama, njegova je sigurnost naširoko priznata.
9. Ekološka stabilnost i razgradivost
Kao materijal na biološkoj osnovi, HEMC se može postupno razgraditi u okolišu, a proces njegove razgradnje odvija se uglavnom djelovanjem mikroorganizama. Stoga HEMC manje zagađuje okoliš nakon upotrebe i ekološki je prihvatljivija kemikalija. U prirodnim uvjetima, HEMC se na kraju može razgraditi u vodu, ugljični dioksid i druge male molekule i neće uzrokovati dugotrajno nakupljanje onečišćenja u tlu i vodenim tijelima.
Hidroksietil metilceluloza je vrlo važan derivat celuloze topljiv u vodi. Zbog svojih jedinstvenih fizikalnih i kemijskih svojstava kao što su izvrsno zgušnjavanje, zadržavanje vode, toplinska stabilnost i biokompatibilnost, široko se koristi u mnogim industrijama kao što su građevinarstvo, premazi, medicina, kozmetika itd. Njegova izvrsna topljivost i sposobnost kontrole viskoznosti čine ga važan funkcionalni dodatak u različitim sustavima formulacije. Osobito na području gdje je potrebno povećati viskoznost proizvoda, produžiti radni vijek ili poboljšati radne performanse, HEMC igra nezamjenjivu ulogu. U isto vrijeme, kao ekološki prihvatljiv materijal, HEMC je pokazao dobru održivost u industrijskim primjenama i ima dobre tržišne izglede.
Vrijeme objave: 27. rujna 2024