Hidroxietil celuloza (HEC) și alți eteri de celuloză (cum ar fi hidroxipropil metilceluloza (HPMC), metilceluloza (MC), hidroxipropil celuloza (HPC) și carboximetil celuloza (CMC)) sunt polimeri multifuncționali utilizați pe scară largă în industrie, construcții, medicină, alimentație și zilnic. industriile chimice. Acești derivați de celuloză sunt obținuți prin modificarea chimică a celulozei și au proprietăți bune de solubilitate în apă, de îngroșare, de stabilitate și de peliculă.
1. Hidroxietil celuloză (HEC)
1.1 Structura și proprietățile chimice
Hidroxietilceluloza (HEC) este obținută prin hidroxietilarea celulozei cu oxid de etilenă în condiții alcaline. Structura de bază a HEC este o legătură eterică formată prin înlocuirea grupării hidroxil din molecula de celuloză cu o grupare hidroxietil. Această structură conferă HEC proprietăți unice:
Solubilitate în apă: HEC este solubil atât în apă rece, cât și în apă fierbinte pentru a forma o soluție coloidală transparentă.
Îngroșare: HEC are proprietăți excelente de îngroșare și este utilizat pe scară largă în aplicații care necesită controlul vâscozității.
Stabilitate: Soluția HEC are stabilitate ridicată în diferite intervale de pH.
Biocompatibilitate: HEC este non-toxic, non-iritant și prietenos cu corpul uman și cu mediul.
1.2 Câmpuri de aplicare
Materiale de construcție: utilizate ca agent de îngroșare și de reținere a apei pentru mortar de ciment și produse din gips.
Acoperiri și vopsele: utilizate ca agent de îngroșare, agent de suspendare și stabilizator.
Produse chimice de zi cu zi: utilizate ca agent de îngroșare în necesitățile zilnice, cum ar fi detergenți și șampoane.
Domeniul farmaceutic: utilizat ca adeziv, agent de îngroșare și agent de suspendare pentru tablete de medicamente.
1.3 Avantaje și dezavantaje
Avantaje: solubilitate bună în apă, stabilitate chimică, adaptabilitate mare la pH și non-toxicitate.
Dezavantaje: solubilitate slabă în unii solvenți, iar prețul poate fi puțin mai mare decât alți alți eteri de celuloză.
2. Comparația altor eteri de celuloză
2.1 Hidroxipropil metilceluloză (HPMC)
2.1.1 Structura și proprietățile chimice
HPMC este fabricat din celuloză prin reacții de metilare și hidroxipropilare. Structura sa conține atât substituții metoxi (-OCH3) cât și hidroxipropoxi (-OCH2CH(OH)CH3).
Solubilitatea în apă: HPMC se dizolvă în apă rece pentru a forma o soluție coloidală transparentă; are o solubilitate slabă în apă fierbinte.
Proprietate de îngroșare: Are o capacitate excelentă de îngroșare.
Proprietăți gelificante: formează un gel când este încălzit și revine la starea inițială când este răcit.
2.1.2 Domenii de aplicare
Materiale de constructii: Este folosit ca agent de ingrosare si retinere a apei pentru materialele pe baza de ciment si gips.
Alimente: Este folosit ca emulgator și stabilizator.
Medicament: Se utilizează ca excipient pentru capsule și tablete farmaceutice.
2.1.3 Avantaje și dezavantaje
Avantaje: Performanță bună de îngroșare și proprietăți de gelifiere.
Dezavantaje: Este sensibil la temperatură și poate eșua în aplicații cu temperaturi ridicate.
2.2 Metil celuloză (MC)
2.2.1 Structura și proprietățile chimice
MC se obține prin metilarea celulozei și conține în principal substituții metoxi (-OCH3).
Solubilitate în apă: se dizolvă bine în apă rece pentru a forma o soluție coloidală transparentă.
Îngroșare: are un efect semnificativ de îngroșare.
Gelare termică: formează un gel când este încălzit și se degelează când este răcit.
2.2.2 Domenii de aplicare
Materiale de construcție: utilizate ca agent de îngroșare și de reținere a apei pentru mortar și vopsea.
Alimente: folosit ca emulgator și stabilizator.
2.2.3 Avantaje și dezavantaje
Avantaje: capacitate puternică de îngroșare, adesea folosită în tehnologia de prelucrare la rece.
Dezavantaje: sensibil la căldură, nu poate fi folosit la temperaturi ridicate.
2.3 Hidroxipropil celuloză (HPC)
2.3.1 Structura și proprietățile chimice
HPC se obține prin hidroxipropil celuloză. Structura sa conține hidroxipropoxi (-OCH2CH(OH)CH3).
Solubilitate în apă: se dizolvă în apă rece și solvenți organici.
Îngroșare: performanță bună de îngroșare.
Proprietate de formare a peliculei: formează o peliculă puternică.
2.3.2 Câmpuri de aplicare
Medicament: utilizat ca material de acoperire și excipient pentru tablete pentru medicamente.
Alimente: folosit ca agent de ingrosare si stabilizator.
2.3.3 Avantaje și dezavantaje
Avantaje: solubilitate multi-solvent și proprietăți excelente de formare a peliculei.
Dezavantaje: pret mare.
2.4 Carboximetil celuloză (CMC)
2.4.1 Structura și caracteristicile chimice
CMC este obținut prin reacția celulozei cu acidul cloracetic și conține gruparea carboximetil (-CH2COOH) în structura sa.
Solubilitate în apă: solubil în apă rece și apă fierbinte.
Proprietate de îngroșare: efect de îngroșare semnificativ.
Ionicitate: aparține eterului anionic de celuloză.
2.4.2 Câmpuri de aplicare
Alimente: folosit ca agent de ingrosare si stabilizator.
Produse chimice zilnice: utilizate ca agent de îngroșare pentru detergent.
Fabricarea hârtiei: utilizat ca aditiv pentru acoperirea hârtiei.
2.4.3 Avantaje și dezavantaje
Avantaje: îngroșare bună și câmpuri largi de aplicare.
Dezavantaje: sensibil la electroliți, ionii în soluție pot afecta performanța.
3. Comparație cuprinzătoare
3.1 Performanță de îngroșare
HEC și HPMC au performanțe de îngroșare similare și ambele au un efect de îngroșare bun. Cu toate acestea, HEC are o solubilitate mai bună în apă și este potrivit pentru aplicații care necesită transparență și iritație scăzută. HPMC este mai util în aplicațiile care necesită încălzire pentru a gelifica datorită proprietăților sale termogel.
3.2 Solubilitatea în apă
HEC și CMC pot fi ambele dizolvate în apă rece și fierbinte, în timp ce HPMC și MC sunt dizolvate în principal în apă rece. HPC este preferată atunci când este necesară compatibilitatea cu mai mulți solvenți.
3.3 Preț și domeniul de aplicare
HEC are de obicei un preț moderat și utilizat pe scară largă. Deși HPC are performanțe excelente, este de obicei folosit în aplicații cu cerere mare datorită costului ridicat. CMC are un loc în multe aplicații low-cost cu costul scăzut și performanța bună.
Hidroxietil celuloza (HEC) a devenit unul dintre cei mai folosiți eteri de celuloză datorită solubilității sale bune în apă, stabilității și capacității de îngroșare. În comparație cu alți eteri de celuloză, HEC are anumite avantaje în solubilitatea în apă și stabilitatea chimică și este potrivit pentru aplicații care necesită soluții transparente și adaptabilitate mare a pH-ului. HPMC excelează în anumite domenii specifice datorită proprietăților sale de îngroșare și gelifiere termică, în timp ce HPC și CMC ocupă o poziție importantă în domeniile lor de aplicare, datorită proprietăților lor filmogene și avantajelor de cost. În conformitate cu cerințele specifice aplicației, alegerea eterului de celuloză potrivit poate optimiza performanța produsului și rentabilitatea.
Ora postării: Iul-10-2024