Hidroxietilmetilcelulose (HEMC) é um derivado do material polimérico natural celulose. É um polímero solúvel em água formado após modificação química e possui uma ampla gama de aplicações. Como um importante éter de celulose solúvel em água, possui muitas propriedades físicas e químicas únicas e é amplamente utilizado na construção, revestimentos, cosméticos, alimentos e medicamentos.
1. Estrutura e composição química
A hidroxietilmetilcelulose é uma celulose modificada formada pela reação de eterificação da celulose com óxido de etileno (epóxi) e cloreto de metila após tratamento alcalino. Sua estrutura química contém um esqueleto de celulose e dois substituintes, hidroxietil e metoxi. A introdução do hidroxietil pode melhorar sua solubilidade em água, enquanto a introdução do metoxi pode melhorar sua hidrofobicidade, fazendo com que tenha melhor estabilidade da solução e desempenho de formação de filme.
2. Solubilidade
A hidroxietilmetilcelulose é um éter de celulose não iônico com boa solubilidade em água, que pode ser dissolvido em água fria e quente. Não reage com íons na água quando se dissolve, por isso possui excelente solubilidade sob diversas condições de água. O processo de dissolução requer que primeiro seja disperso uniformemente em água fria e, após um período de inchaço, uma solução uniforme e transparente é formada gradualmente. Em solventes orgânicos, o HEMC apresenta solubilidade parcial, especialmente em solventes altamente polares como etanol e etilenoglicol, que podem dissolvê-lo parcialmente.
3. Viscosidade
A viscosidade do HEMC é uma de suas propriedades mais importantes e é amplamente utilizada em espessamento, suspensão e formação de filmes. Sua viscosidade muda com mudanças na concentração, temperatura e taxa de cisalhamento. Em geral, a viscosidade da solução aumenta significativamente com o aumento da concentração da solução. Uma solução com maior concentração apresenta alta viscosidade e é adequada para uso como espessante para materiais de construção, revestimentos e adesivos. Dentro de uma determinada faixa de temperatura, a viscosidade da solução HEMC diminui com o aumento da temperatura, e esta propriedade a torna adequada para aplicações industriais sob diferentes condições de temperatura.
4. Estabilidade térmica
A hidroxietilmetilcelulose apresenta boa estabilidade térmica em altas temperaturas e possui certa resistência ao calor. Geralmente, sob condições de alta temperatura (como acima de 100°C), sua estrutura molecular é relativamente estável e não é fácil de decompor ou degradar. Isto permite que o HEMC mantenha suas propriedades de espessamento, retenção de água e ligação em ambientes de alta temperatura na indústria da construção (como o processo de secagem de argamassa) sem ser significativamente ineficaz devido às mudanças de temperatura.
5. Espessamento
HEMC possui excelentes propriedades de espessamento e é um espessante altamente eficiente amplamente utilizado em vários sistemas de formulação. Pode aumentar efetivamente a viscosidade de soluções aquosas, emulsões e suspensões e possui boas propriedades de afinamento por cisalhamento. Em baixas taxas de cisalhamento, o HEMC pode aumentar significativamente a viscosidade do sistema, enquanto em altas taxas de cisalhamento apresenta menor viscosidade, o que ajuda a melhorar a conveniência de operação durante a aplicação. Seu efeito espessante não está relacionado apenas à concentração, mas também é afetado pelo valor do pH e pela temperatura da solução.
6. Retenção de água
HEMC é frequentemente usado como agente de retenção de água na indústria da construção. Sua excelente retenção de água pode prolongar o tempo de reação de hidratação de materiais à base de cimento e melhorar o desempenho de trabalho e a adesão da argamassa de construção. Durante o processo de construção, o HEMC pode efetivamente reduzir a perda de água e evitar problemas como rachaduras e perda de resistência causadas pela secagem muito rápida da argamassa. Além disso, em tintas e tintas à base de água, a retenção de água do HEMC também pode manter a fluidez da tinta, melhorar o desempenho de construção da tinta e a suavidade da superfície.
7. Biocompatibilidade e segurança
Como o HEMC é derivado da celulose natural, apresenta boa biocompatibilidade e baixa toxicidade. Portanto, também tem sido amplamente utilizado nas áreas de medicina e cosmética. Pode ser usado como agente desintegrante ou de liberação sustentada em comprimidos de medicamentos para ajudar na liberação estável de medicamentos no corpo. Além disso, como espessante e agente formador de filme em cosméticos, o HEMC pode proporcionar efeitos hidratantes para a pele e sua boa segurança o torna adequado para uso a longo prazo.
8. Campos de aplicação
Devido às propriedades multifuncionais da hidroxietilmetilcelulose, ela tem sido amplamente utilizada em muitos campos industriais:
Indústria da construção: Em materiais de construção como argamassa de cimento, massa em pó e produtos de gesso, o HEMC pode ser usado como espessante, agente de retenção de água e adesivo para melhorar o desempenho da construção e a qualidade do produto acabado.
Revestimentos e tintas: HEMC é amplamente utilizado em tintas e tintas à base de água como espessante e estabilizador para melhorar o nivelamento, estabilidade e brilho da tinta após a secagem.
Área médica: Como agente desintegrante, adesivo e de liberação sustentada em transportadores de medicamentos, pode regular a taxa de liberação de medicamentos no corpo e melhorar a biodisponibilidade dos medicamentos.
Cosméticos e produtos de higiene pessoal: Em produtos de higiene pessoal como loções, cremes e xampus, o HEMC pode ser usado como espessante e hidratante e tem boa afinidade com a pele e os cabelos.
Indústria alimentícia: Em alguns alimentos, o HEMC pode ser usado como estabilizante, emulsificante e agente formador de filme. Embora a sua utilização na alimentação esteja sujeita a restrições regulamentares em alguns países, a sua segurança tem sido amplamente reconhecida.
9. Estabilidade e degradabilidade ambiental
Por ser um material de base biológica, o HEMC pode ser degradado gradativamente no meio ambiente, e seu processo de degradação é realizado principalmente pela ação de microrganismos. Portanto, o HEMC polui menos o meio ambiente após o uso e é um produto químico mais ecologicamente correto. Em condições naturais, o HEMC pode eventualmente decompor-se em água, dióxido de carbono e outras moléculas pequenas, e não causará acumulação de poluição a longo prazo no solo e nas massas de água.
A hidroxietilmetilcelulose é um derivado de celulose solúvel em água muito importante. Devido às suas propriedades físicas e químicas únicas, como excelente espessamento, retenção de água, estabilidade térmica e biocompatibilidade, é amplamente utilizado em muitas indústrias, como construção, revestimentos, medicamentos, cosméticos, etc. importante aditivo funcional em vários sistemas de formulação. Especialmente nos campos onde é necessário aumentar a viscosidade do produto, prolongar a vida útil ou melhorar o desempenho operacional, o HEMC desempenha um papel insubstituível. Ao mesmo tempo, por ser um material ecologicamente correto, o HEMC tem demonstrado boa sustentabilidade em aplicações industriais e tem boas perspectivas de mercado.
Horário da postagem: 27 de setembro de 2024