Metil Hidroxietil Celuloza (MHEC) este un eter de celuloză comun. Este obținut prin eterificarea celulozei și este utilizat în principal în multe industrii precum construcții, farmaceutice, cosmetice și alimentare. MHEC are proprietăți bune de solubilitate în apă, îngroșare, suspensie și lipire și este un aditiv funcțional foarte important.
1. Structura chimică și prepararea
1.1 Structura chimică
MHEC se obține prin metilarea parțială și hidroxietilarea celulozei. Structura sa chimică este formată în principal prin înlocuirea grupării hidroxil de pe lanțul molecular al celulozei cu metil (-CH₃) și hidroxietil (-CH₂CH₂OH). Formula sa structurală este de obicei exprimată astfel:
Celula−��−����3+Celula−��−����2����2����Celula−O−CH 3+Celula−O−CH 2CH 2OH
Celula reprezintă scheletul molecular de celuloză. Gradul de substituție al grupărilor metil și hidroxietil afectează proprietățile MHEC, cum ar fi solubilitatea în apă și vâscozitatea.
1.2 Procesul de pregătire
Pregătirea MHEC include în principal următorii pași:
Reacție de eterificare: Folosind celuloza ca materie primă, aceasta este mai întâi tratată cu o soluție alcalină (cum ar fi hidroxidul de sodiu) pentru a activa grupările hidroxil din celuloză. Apoi se adaugă metanol și oxid de etilenă pentru a efectua reacția de eterificare, astfel încât grupările hidroxil de pe celuloză să fie înlocuite cu grupări metil și hidroxietil.
Neutralizare și spălare: După ce reacția este finalizată, excesul de alcali este îndepărtat prin reacție de neutralizare a acidului, iar produsul de reacție este spălat în mod repetat cu apă pentru a îndepărta subprodusele și materiile prime nereacționate.
Uscarea și zdrobirea: Suspensia MHEC spălată este uscată pentru a obține pulbere MHEC și în final zdrobită pentru a obține finețea necesară.
2. Proprietăți fizice și chimice
2.1 Aspect și solubilitate
MHEC este o pulbere albă sau galben deschis, care este ușor solubilă în apă rece și fierbinte, dar are o solubilitate scăzută în solvenți organici. Solubilitatea sa este legată de valoarea pH-ului soluției și prezintă o solubilitate bună în intervalul neutru până la slab acid.
2.2 Îngroșare și suspendare
MHEC poate crește semnificativ vâscozitatea soluției după dizolvare în apă, deci este utilizat pe scară largă ca agent de îngroșare. În același timp, MHEC are, de asemenea, suspensie și dispersibilitate bune, ceea ce poate preveni sedimentarea particulelor, făcându-l utilizat ca agent de suspendare în acoperiri și materiale de construcție.
2.3 Stabilitate și compatibilitate
MHEC are stabilitate bună la acid și alcali și își poate menține stabilitatea într-un interval larg de pH. În plus, MHEC are o toleranță bună la electroliți, ceea ce îi permite să funcționeze bine în multe sisteme chimice.
3. Câmpuri de aplicare
3.1 Industria construcțiilor
În domeniul construcțiilor, MHEC este utilizat în principal ca agent de îngroșare și de reținere a apei pentru materiale precum mortar, chit și gips. MHEC poate îmbunătăți eficient performanța de exploatare a materialelor de construcție, poate crește proprietățile de aderență și anti-aderență în timpul construcției, poate prelungi timpul deschis și, în același timp, poate îmbunătăți retenția de apă a materialelor pentru a preveni fisurarea și reducerea rezistenței cauzate de pierderea rapidă a apei.
3.2 Cosmetice
MHEC este utilizat ca emulgator, îngroșător și stabilizator în cosmetică. Poate oferi cosmeticelor o atingere bună și reologie, crește stabilitatea și experiența de utilizare a produsului. De exemplu, în produse precum loțiuni, creme și șampoane, MHEC poate preveni eficient stratificarea și precipitarea și poate crește vâscozitatea produsului.
3.3 Industria farmaceutică
În industria farmaceutică, MHEC este utilizat ca liant, agent cu eliberare susținută și agent de suspendare pentru tablete. Poate îmbunătăți duritatea și proprietățile de dezintegrare ale tabletelor și poate asigura eliberarea stabilă a medicamentelor. În plus, MHEC este, de asemenea, utilizat în mod obișnuit în medicamentele în suspensie pentru a ajuta ingredientele active să se disperseze uniform și să îmbunătățească stabilitatea și biodisponibilitatea medicamentelor.
3.4 Industria alimentară
În industria alimentară, MHEC este utilizat în principal ca agent de îngroșare și stabilizator și este potrivit pentru diferite formulări alimentare, cum ar fi produse lactate, sosuri, condimente etc. Poate îmbunătăți în mod eficient textura și gustul alimentelor și poate prelungi durata de valabilitate a alimentelor. alimente.
4. Protecția și Siguranța Mediului
4.1 Performanța de mediu
MHEC are o bună biodegradabilitate și nicio poluare evidentă a mediului. Deoarece componentele sale principale sunt celuloza și derivații săi, MHEC se poate degrada treptat în substanțe inofensive în mediul natural și nu va provoca daune pe termen lung solului și corpurilor de apă.
4.2 Siguranță
MHEC are o siguranță ridicată și este non-toxic și inofensiv pentru corpul uman. Atunci când este utilizat în industria cosmetică și alimentară, trebuie să respecte standardele și reglementările relevante de siguranță pentru a se asigura că conținutul de MHEC din produs se află în intervalul specificat. În timpul utilizării, trebuie avută grijă pentru a preveni inhalarea unor cantități mari de praf pentru a evita iritarea căilor respiratorii.
5. Tendințe viitoare de dezvoltare
5.1 Îmbunătățirea performanței
Una dintre direcțiile viitoare de cercetare ale MHEC este îmbunătățirea în continuare a funcționalității sale prin îmbunătățirea procesului de sinteză și a designului formulei. De exemplu, prin creșterea gradului de substituție și optimizarea structurii moleculare, MHEC poate avea performanțe mai bune în scenarii de aplicații speciale, cum ar fi rezistența la temperaturi ridicate, rezistența la acizi și alcalii etc.
5.2 Extinderea aplicației
Odată cu dezvoltarea continuă de noi materiale și noi procese, domeniul de aplicare al MHEC este de așteptat să se extindă în continuare. De exemplu, în domeniul energiei noi și materialelor noi, MHEC, ca aditiv funcțional, poate juca un rol din ce în ce mai important.
5.3 Protecția mediului și durabilitatea
Odată cu îmbunătățirea gradului de conștientizare a mediului, producția și aplicarea MHEC se vor dezvolta, de asemenea, într-o direcție mai ecologică și mai durabilă. Cercetările viitoare se pot concentra pe reducerea emisiilor de deșeuri în procesul de producție, îmbunătățirea biodegradabilității produselor și dezvoltarea unor procese de producție mai ecologice.
Metil hidroxietil celuloza (MHEC), ca eter de celuloză multifuncțional, are perspective largi de aplicare și potențial de dezvoltare. Prin cercetări aprofundate asupra proprietăților sale chimice și îmbunătățirea tehnologiei de aplicare, MHEC va juca un rol mai important în diverse industrii și va contribui la îmbunătățirea performanței produsului și a protecției mediului. În viitorul domeniu al științei și ingineriei materialelor, aplicarea MHEC va aduce mai multe inovații și descoperiri.
Ora postării: 21-jun-2024