L'idrossietil cellulosa (HEC) e altri eteri di cellulosa (come idrossipropil metilcellulosa (HPMC), metilcellulosa (MC), idrossipropil cellulosa (HPC) e carbossymetil cellulosio (CMC) sono polimeri multifunzionali usati nell'industria, nella costruzione, nella medicina, nella medicina e nella medicina ogni giorno. Questi derivati della cellulosa sono realizzati modificando chimicamente la cellulosa e hanno una buona solubilità in acqua, ispessimento, stabilità e proprietà che formano i film.
1. Idrossietil cellulosa (HEC)
1.1 Struttura chimica e proprietà
L'idrossietil cellulosa (HEC) è realizzato mediante idrossietilazione di cellulosa con ossido di etilene in condizioni alcaline. La struttura di base dell'HEC è un legame etere formato dalla sostituzione del gruppo idrossilico nella molecola di cellulosa da parte di un gruppo idrossietilico. Questa struttura fornisce proprietà uniche HEC:
Solubilità dell'acqua: HEC è solubile in acqua fredda e calda per formare una soluzione colloidale trasparente.
Ispessimento: HEC ha eccellenti proprietà di ispessimento ed è ampiamente utilizzato nelle applicazioni che richiedono il controllo della viscosità.
Stabilità: la soluzione HEC ha un'elevata stabilità in diversi gamme di pH.
Biocompatibilità: l'HEC è non tossico, non irritante e amichevole nei confronti del corpo umano e dell'ambiente.
1.2 Campi di applicazione
Materiali da costruzione: usato come ispesser e agente di fissaggio dell'acqua per i prodotti di mortaio e gesso in cemento.
Rivestimenti e vernici: usato come addensante, agente di sospensione e stabilizzatore.
Prodotti quotidiani: usato come addensante nelle necessità quotidiane come detergenti e shampoo.
Campo farmaceutico: usato come adesivo, addensante e agente di sospensione per compresse di droghe.
1.3 Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: buona solubilità dell'acqua, stabilità chimica, ampia adattabilità del pH e non tossicità.
Svantaggi: scarsa solubilità in alcuni solventi e il prezzo può essere leggermente più alto rispetto ad altri eteri di cellulosa.
2. Confronto di altri eteri di cellulosa
2.1 idrossipropil metilcellulosa (HPMC)
2.1.1 Struttura chimica e proprietà
L'HPMC è realizzato in cellulosa attraverso la metilazione e le reazioni di idrossipropilazione. La sua struttura contiene sia sostituzioni di metossi (-och3) che idrossipropossia (-och2ch (OH) CH3).
Solubilità dell'acqua: HPMC si dissolve in acqua fredda per formare una soluzione colloidale trasparente; Ha una scarsa solubilità in acqua calda.
Proprietà addensante: ha un'eccellente capacità di ispessimento.
Proprietà gelificanti: forma un gel quando riscaldato e ritorna al suo stato originale quando raffreddato.
2.1.2 Aree di applicazione
Materiali da costruzione: viene utilizzato come addensante e agente di fissaggio dell'acqua per materiali a base di cemento e gesso.
Cibo: è usato come emulsionante e stabilizzatore.
Medicina: è usato come eccipiente per capsule e compresse farmaceutiche.
2.1.3 Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: buone prestazioni di ispessimento e proprietà di gelificazione.
Svantaggi: è sensibile alla temperatura e può fallire in applicazioni ad alta temperatura.
2.2 metil cellulosa (MC)
2.2.1 Struttura chimica e proprietà
MC è ottenuto mediante metilazione della cellulosa e contiene principalmente sostituzioni di metossi (-och3).
Solubilità dell'acqua: si dissolve bene in acqua fredda per formare una soluzione colloidale trasparente.
Ispessimento: ha un effetto di ispessimento significativo.
Gelio termico: forma un gel quando riscaldato e degel quando raffreddato.
2.2.2 Aree di applicazione
Materiali da costruzione: usato come addensante e fermo idrico per mortaio e vernice.
Cibo: usato come emulsionante e stabilizzatore.
2.2.3 Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: forte capacità di ispessimento, spesso utilizzata nella tecnologia di elaborazione a freddo.
Svantaggi: sensibile al calore, non può essere usato ad alte temperature.
2.3 idrossipropil cellulosa (HPC)
2.3.1 Struttura chimica e proprietà
L'HPC è ottenuto da idrossipropil cellulosa. La sua struttura contiene idrossipropossia (-och2ch (OH) CH3).
Solubilità dell'acqua: si dissolve in acqua fredda e solventi organici.
Ispessimento: buone prestazioni di ispessimento.
Proprietà che forma film: forma un film forte.
2.3.2 Campi di applicazione
Medicina: usato come materiale di rivestimento e eccipiente delle compresse per i farmaci.
Cibo: usato come addensante e stabilizzatore.
2.3.3 Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: solubilità multi-solvente e eccellenti proprietà che formano i film.
Svantaggi: prezzo elevato.
2.4 carbossimetil cellulosa (CMC)
2.4.1 Struttura chimica e caratteristiche
La CMC viene realizzata reagendo con cellulosa con acido cloroacetico e contiene gruppo carbossimetilico (-ch2cooh) nella sua struttura.
Solubilità dell'acqua: solubile in acqua fredda e acqua calda.
Proprietà ispessita: significativo effetto ispessimento.
Ionicità: appartiene all'etere anionico della cellulosa.
2.4.2 Campi di applicazione
Cibo: usato come addensante e stabilizzatore.
Prodotti quotidiani: usato come addensante per detergente.
Papermaking: usato come additivo per il rivestimento di carta.
2.4.3 Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: buoni campi per ispessimento e ampi applicazione.
Svantaggi: sensibili agli elettroliti, gli ioni in soluzione possono influire sulle prestazioni.
3. Confronto completo
3.1 Prestazioni di ispessimento
HEC e HPMC hanno prestazioni di ispessimento simili ed entrambi hanno un buon effetto di ispessimento. Tuttavia, l'HEC ha una migliore solubilità idrica ed è adatto per applicazioni che richiedono trasparenza e bassa irritazione. HPMC è più utile nelle applicazioni che richiedono riscaldamento al gel a causa delle sue proprietà termogeliche.
3.2 Solubilità dell'acqua
HEC e CMC possono essere entrambi sciolti in acqua fredda e calda, mentre HPMC e MC sono sciolti principalmente in acqua fredda. HPC è preferito quando è richiesta la compatibilità multi-solvente.
3.3 Prezzo e intervallo di applicazioni
L'HEC di solito ha un prezzo moderato e ampiamente utilizzato. Sebbene l'HPC abbia prestazioni eccellenti, di solito viene utilizzato in applicazioni ad alta richiesta grazie al suo costo elevato. CMC ha un posto in molte applicazioni a basso costo con le sue prestazioni a basso costo e buone.
L'idrossietil cellulosa (HEC) è diventato uno degli eteri di cellulosa più utilizzati a causa della sua buona solubilità in acqua, stabilità e capacità di ispessimento. Rispetto ad altri eteri di cellulosa, HEC presenta alcuni vantaggi nella solubilità dell'acqua e nella stabilità chimica ed è adatto per applicazioni che richiedono soluzioni trasparenti e ampia adattabilità del pH. HPMC eccelle in alcune aree specifiche a causa delle sue proprietà di ispessimento e gelificazione termica, mentre HPC e CMC occupano una posizione importante nei rispettivi campi di applicazione a causa delle loro proprietà e vantaggi in termini di costi. Secondo i requisiti specifici dell'applicazione, la scelta dell'etere di cellulosa giusta può ottimizzare le prestazioni del prodotto e il rapporto costo-efficacia.
Tempo post: lug-10-2024