Metil celuloza (MC) i hidroksipropil metil celuloza (HPMC) dva su derivata celuloze koji se široko koriste u industriji, građevinarstvu, farmaceutskim proizvodima, hrani i drugim područjima. Iako su slične strukture, imaju različita svojstva i postoje značajne razlike u primjeni i proizvodnim procesima.
1. Razlike u kemijskoj strukturi
Metilceluloza (MC) i hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) izvedene su iz prirodne celuloze i kemijski su modificirani spojevi celuloznog etera. Ali njihova razlika uglavnom leži u vrsti i broju supstituentskih skupina.
Metil celuloza (MC)
MC se proizvodi zamjenom hidroksilnih skupina na celulozi metilnim skupinama (tj. -OCH3). Kemijska struktura MC uglavnom se sastoji od metilnih supstituentskih skupina na glavnom lancu celuloze, a njegova stopa supstitucije utječe na njegovu topljivost i svojstva. MC je općenito topiv u hladnoj vodi, ali ne i u vrućoj vodi.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)
HPMC je dalje modificiran na bazi metilceluloze, zamjenom dijela hidroksilnih skupina s metilom (-CH3) i hidroksipropilom (-CH₂CH(OH)CH3). U usporedbi s MC-om, molekularna struktura HPMC-a je složenija, njegova hidrofilnost i hidrofobnost su dobro uravnotežene, a može biti topljiv iu hladnoj iu vrućoj vodi.
2. Razlike u fizikalnim i kemijskim svojstvima topljivost
MC: Metilceluloza općenito ima dobru topljivost u hladnoj vodi, ali će stvoriti gel kada temperatura poraste. U vrućoj vodi MC postaje netopljiv, stvarajući toplinski gel.
HPMC: Hidroksipropil metilceluloza se može ravnomjerno otopiti u hladnoj i vrućoj vodi, ima širok raspon temperature otapanja, a njena topljivost je stabilnija od MC.
Toplinska gelabilnost
MC: MC ima jaka svojstva toplinskog želiranja. Kada temperatura poraste do određene razine, formirat će gel i izgubiti svoju topljivost. Ova karakteristika ga čini posebnom primjenom u građevinskoj i farmaceutskoj industriji.
HPMC: HPMC također ima određena svojstva toplinskog geliranja, ali je njegova temperatura stvaranja gela viša i brzina stvaranja gela je sporija. U usporedbi s MC-om, svojstva toplinskog gela HPMC-a mogu se bolje kontrolirati i stoga imaju veću prednost u primjenama koje zahtijevaju višu temperaturnu stabilnost.
Površinska aktivnost
MC: MC ima nisku površinsku aktivnost. Iako se može koristiti kao određeni emulgator ili zgušnjivač u nekim primjenama, učinak nije tako značajan kao HPMC.
HPMC: HPMC ima jaču površinsku aktivnost, posebno uvođenje hidroksipropilne skupine, što olakšava emulgiranje, suspendiranje i zgušnjavanje u otopini. Stoga se naširoko koristi kao aditiv u premazima i građevinskim materijalima.
Tolerancija na sol i pH stabilnost
MC: Metilceluloza slabo podnosi sol i sklona je taloženju u okruženjima s visokim udjelom soli. Slabo je stabilan u kiselim i lužnatim sredinama i na njega lako utječe pH vrijednost.
HPMC: Zbog prisutnosti hidroksipropilnog supstituenta, HPMC-ova otpornost na sol znatno je bolja od MC-a i može održati dobru topljivost i stabilnost u širokom pH rasponu, tako da je prikladan za različita kemijska okruženja.
3. Razlike u proizvodnim procesima
Proizvodnja MC-a
Metilceluloza se proizvodi reakcijom metilacije celuloze, obično korištenjem metil klorida za reakciju s alkalnom celulozom kako bi se zamijenile hidroksilne skupine u molekulama celuloze. Ovaj proces zahtijeva kontrolu reakcijskih uvjeta kako bi se osigurao odgovarajući stupanj supstitucije, što utječe na topljivost i druga fizikalno-kemijska svojstva konačnog proizvoda.
Proizvodnja HPMC
Proizvodnja HPMC-a temelji se na metilaciji i dodaje reakciju hidroksipropilacije. To jest, nakon reakcije metilacije metil klorida, propilen oksid reagira s celulozom da bi se stvorio hidroksipropil supstituent. Uvođenjem hidroksipropilne skupine poboljšava se topljivost i sposobnost hidratacije HPMC-a, što također čini proces njegove proizvodnje složenijim i nešto skupljim od MC-a.
4. Razlike u područjima primjene
Područje građevinskih materijala
MC: MC se često koristi u građevinskim materijalima, posebno kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode i ljepilo u suhom mortu i kitu u prahu. Međutim, zbog svojih toplinskih svojstava želiranja, MC može biti neispravan u okruženjima s visokim temperaturama.
HPMC: HPMC se više koristi u građevinskom polju. Budući da također ima dobru stabilnost u okruženjima s visokim temperaturama, prikladniji je za scenarije koji zahtijevaju višu temperaturnu toleranciju, kao što su ljepila za pločice, izolacijski mortovi i samonivelirajući podovi. .
Farmaceutsko i prehrambeno područje
MC: Metilceluloza se obično koristi kao dezintegrant i zgušnjivač za tablete u farmaceutskim pripravcima. Također se koristi u nekim namirnicama kao zgušnjivač i dodatak vlaknima.
HPMC: HPMC ima više prednosti u farmaceutskom polju. Zbog svoje stabilnije topljivosti i dobre biokompatibilnosti, često se koristi u materijalima za filmove s produljenim otpuštanjem i ljuskama kapsula za lijekove. Osim toga, HPMC se također široko koristi u prehrambenoj industriji, posebno u proizvodnji vegetarijanskih kapsula.
Sektor premaza i boja
MC: MC ima bolji učinak zgušnjavanja i stvaranja filma, ali njegova stabilnost i sposobnost prilagodbe viskoznosti u otopini nisu tako dobri kao HPMC.
HPMC: HPMC se široko koristi u industriji boja i boja zbog svojih izvrsnih 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. . Učinak.
5. Zaštita okoliša i sigurnost
I MC i HPMC su modificirani od prirodne celuloze i imaju dobru biorazgradivost i svojstva zaštite okoliša. Obje su netoksične i bezopasne u uporabi te su u skladu sa zahtjevima zaštite okoliša, tako da su vrlo sigurne za upotrebu u području hrane, lijekova i kozmetike.
Iako su metilceluloza (MC) i hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) slične kemijske strukture, zbog različitih skupina supstituenata njihova topljivost, toplinska gelabilnost, površinska aktivnost, proizvodni proces i primjena su različiti. Postoje očite razlike u područjima i drugim aspektima. MC je prikladan za okruženja s niskim temperaturama i zahtjevima jednostavnijeg zgušnjavanja i zadržavanja vode, dok je HPMC prikladniji za složene industrijske, farmaceutske i građevinske primjene zbog svoje dobre topljivosti i toplinske stabilnosti.
Vrijeme objave: 25. listopada 2024