Metil selulosa (MC) dan hidroksipropil metil selulosa (HPMC) adalah dua derivatif selulosa yang digunakan secara meluas dalam industri, pembinaan, farmaseutikal, makanan dan bidang lain. Walaupun ia adalah serupa dalam struktur, ia mempunyai sifat yang berbeza dan Terdapat perbezaan yang ketara dalam aplikasi dan proses pengeluaran.
1. Perbezaan dalam struktur kimia
Methylcellulose (MC) dan hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) kedua-duanya berasal daripada selulosa semulajadi dan merupakan sebatian eter selulosa yang diubah suai secara kimia. Tetapi perbezaan mereka terutamanya terletak pada jenis dan bilangan kumpulan pengganti.
Metil selulosa (MC)
MC dihasilkan dengan menggantikan kumpulan hidroksil pada selulosa dengan kumpulan metil (iaitu -OCH₃). Struktur kimia MC terutamanya terdiri daripada kumpulan substituen metil pada rantai utama selulosa, dan kadar penggantiannya mempengaruhi keterlarutan dan sifatnya. MC biasanya larut dalam air sejuk tetapi tidak larut dalam air panas.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)
HPMC seterusnya diubah suai berdasarkan metilselulosa, dengan menggantikan sebahagian daripada kumpulan hidroksil dengan metil (-CH₃) dan hidroksipropil (-CH₂CH(OH)CH₃). Berbanding dengan MC, struktur molekul HPMC adalah lebih kompleks, hidrofilik dan hidrofobisitinya seimbang, dan ia boleh larut dalam air sejuk dan panas.
2. Perbezaan sifat fizik dan kimia keterlarutan
MC: Metilselulosa umumnya mempunyai keterlarutan yang baik dalam air sejuk, tetapi akan membentuk gel apabila suhu meningkat. Dalam air panas, MC menjadi tidak larut, membentuk gel termal.
HPMC: Hydroxypropyl methylcellulose boleh dibubarkan secara seragam dalam air sejuk dan panas, mempunyai julat suhu pembubaran yang luas, dan keterlarutannya lebih stabil daripada MC.
Kebolehgelan terma
MC: MC mempunyai sifat pemgel haba yang kuat. Apabila suhu meningkat ke tahap tertentu, ia akan membentuk gel dan kehilangan keterlarutannya. Ciri ini menjadikannya mempunyai kegunaan khas dalam industri pembinaan dan farmaseutikal.
HPMC: HPMC juga mempunyai sifat pembentuk gel terma tertentu, tetapi suhu pembentukan gelnya lebih tinggi dan kelajuan pembentukan gel lebih perlahan. Berbanding dengan MC, sifat gel terma HPMC lebih terkawal dan oleh itu lebih berfaedah dalam aplikasi yang memerlukan kestabilan suhu yang lebih tinggi.
Aktiviti permukaan
MC: MC mempunyai aktiviti permukaan yang rendah. Walaupun ia boleh digunakan sebagai pengemulsi atau pemekat tertentu dalam sesetengah aplikasi, kesannya tidak begitu ketara seperti HPMC.
HPMC: HPMC mempunyai aktiviti permukaan yang lebih kuat, terutamanya pengenalan kumpulan hidroksipropil, yang menjadikannya lebih mudah untuk mengemulsi, menggantung dan menebal dalam larutan. Oleh itu, ia digunakan secara meluas sebagai bahan tambahan dalam salutan dan bahan binaan.
Toleransi garam dan kestabilan pH
MC: Methylcellulose mempunyai toleransi garam yang lemah dan terdedah kepada pemendakan dalam persekitaran garam tinggi. Ia mempunyai kestabilan yang lemah dalam persekitaran asid dan alkali dan mudah dipengaruhi oleh nilai pH.
HPMC: Oleh kerana kehadiran substituen hidroksipropil, toleransi garam HPMC jauh lebih baik daripada MC, dan ia boleh mengekalkan keterlarutan dan kestabilan yang baik dalam julat pH yang luas, jadi ia sesuai untuk pelbagai persekitaran kimia.
3. Perbezaan dalam proses pengeluaran
Pengeluaran MC
Metilselulosa dihasilkan melalui tindak balas metilasi selulosa, biasanya menggunakan metil klorida untuk bertindak balas dengan selulosa alkali untuk menggantikan kumpulan hidroksil dalam molekul selulosa. Proses ini memerlukan kawalan keadaan tindak balas untuk memastikan tahap penggantian yang sesuai, yang menjejaskan keterlarutan dan sifat fizikokimia lain produk akhir.
Pengeluaran HPMC
Pengeluaran HPMC adalah berdasarkan metilasi dan menambah tindak balas hidroksipropilasi. Iaitu, selepas tindak balas metilasi metil klorida, propilena oksida bertindak balas dengan selulosa untuk menghasilkan substituen hidroksipropil. Pengenalan kumpulan hidroksipropil meningkatkan keupayaan keterlarutan dan penghidratan HPMC, yang juga menjadikan proses pengeluarannya lebih kompleks dan kos lebih tinggi sedikit daripada MC.
4. Perbezaan dalam bidang aplikasi
Medan bahan binaan
MC: MC sering digunakan dalam bahan binaan, terutamanya sebagai pemekat, agen penahan air dan pelekat dalam mortar kering dan serbuk dempul. Walau bagaimanapun, disebabkan sifat pemgel termanya, MC mungkin gagal dalam persekitaran suhu tinggi.
HPMC: HPMC lebih banyak digunakan dalam bidang pembinaan. Kerana ia juga mempunyai kestabilan yang baik dalam persekitaran suhu tinggi, ia lebih sesuai untuk senario yang memerlukan toleransi suhu yang lebih tinggi, seperti pelekat jubin, mortar penebat dan lantai meratakan sendiri. .
Bidang farmaseutikal dan makanan
MC: Methylcellulose biasanya digunakan sebagai penghancur dan pemekat untuk tablet dalam persediaan farmaseutikal. Ia juga digunakan dalam beberapa makanan sebagai pemekat dan tambahan serat.
HPMC: HPMC mempunyai lebih banyak kelebihan dalam bidang farmaseutikal. Kerana keterlarutannya yang lebih stabil dan biokompatibiliti yang baik, ia sering digunakan dalam bahan filem lepasan berterusan dan cangkerang kapsul untuk ubat-ubatan. Selain itu, HPMC juga digunakan secara meluas dalam industri makanan, terutamanya dalam pembuatan kapsul vegetarian.
Sektor salutan dan cat
MC: MC mempunyai kesan penebalan dan pembentukan filem yang lebih baik, tetapi keupayaan pelarasan kestabilan dan kelikatan dalam larutan tidak sebaik HPMC.
HPMC: HPMC digunakan secara meluas dalam industri cat dan cat kerana sifat penebalan, pengemulsi dan pembentuk filem yang sangat baik, terutamanya sebagai pemekat dan agen perata dalam salutan berasaskan air, yang boleh meningkatkan prestasi pembinaan dan permukaan salutan dengan ketara. . Kesan.
5. Perlindungan dan keselamatan alam sekitar
Kedua-dua MC dan HPMC diubah suai daripada selulosa semula jadi dan mempunyai sifat biodegradasi dan perlindungan alam sekitar yang baik. Kedua-duanya tidak toksik dan tidak berbahaya dalam penggunaan dan mematuhi keperluan perlindungan alam sekitar, jadi ia sangat selamat untuk digunakan dalam bidang makanan, farmaseutikal dan kosmetik.
Walaupun metilselulosa (MC) dan hidroksipropilmetilselulosa (HPMC) adalah serupa dalam struktur kimia, disebabkan oleh kumpulan substituen yang berbeza, keterlarutan, kebolehgelan terma, aktiviti permukaan, proses pengeluaran dan penggunaannya adalah berbeza. Terdapat perbezaan yang jelas dalam bidang dan aspek lain. MC sesuai untuk persekitaran suhu rendah dan keperluan penebalan dan pengekalan air yang lebih mudah, manakala HPMC lebih sesuai untuk aplikasi industri, farmaseutikal dan pembinaan yang kompleks kerana keterlarutan yang baik dan kestabilan terma.
Masa siaran: Okt-25-2024