Hidroxietil metil celuloza (HEMC) este un derivat al materialului polimeric natural celuloza. Este un polimer solubil în apă format după modificare chimică și are o gamă largă de aplicații. Ca un important eter de celuloză solubil în apă, are multe proprietăți fizice și chimice unice și este utilizat pe scară largă în construcții, acoperiri, cosmetice, alimente și medicamente.
1. Structura chimică și compoziția
Hidroxietil metil celuloza este o celuloză modificată formată prin reacția de eterificare a celulozei cu oxid de etilenă (epoxi) și clorură de metil după tratarea alcalină. Structura sa chimică conține un schelet de celuloză și doi substituenți, hidroxietil și metoxi. Introducerea hidroxietilului îi poate îmbunătăți solubilitatea în apă, în timp ce introducerea metoxilui îi poate îmbunătăți hidrofobicitatea, făcându-l să aibă o mai bună stabilitate a soluției și performanță de formare a filmului.
2. Solubilitate
Hidroxietil metil celuloza este un eter de celuloză neionic cu solubilitate bună în apă, care poate fi dizolvat în apă rece și apă fierbinte. Nu reacționează cu ionii din apă atunci când se dizolvă, deci are o solubilitate excelentă în diferite condiții de apă. Procesul de dizolvare necesită ca mai întâi să fie dispersat uniform în apă rece, iar după o perioadă de umflare, se formează treptat o soluție uniformă și transparentă. În solvenții organici, HEMC prezintă solubilitate parțială, în special în solvenți foarte polari, cum ar fi etanolul și etilenglicolul, care îl pot dizolva parțial.
3. Vâscozitate
Vâscozitatea HEMC este una dintre cele mai importante proprietăți ale sale și este utilizată pe scară largă în îngroșare, suspensie și formarea peliculei. Vâscozitatea sa se modifică odată cu modificările concentrației, temperaturii și vitezei de forfecare. În general, vâscozitatea soluției crește semnificativ odată cu creșterea concentrației soluției. O soluție cu o concentrație mai mare prezintă vâscozitate ridicată și este potrivită pentru utilizare ca agent de îngroșare pentru materiale de construcție, acoperiri și adezivi. Într-un anumit interval de temperatură, vâscozitatea soluției HEMC scade odată cu creșterea temperaturii, iar această proprietate o face potrivită pentru aplicații industriale în diferite condiții de temperatură.
4. Stabilitate termică
Hidroxietil metilceluloza prezintă o bună stabilitate termică la temperaturi ridicate și are o anumită rezistență la căldură. În general, în condiții de temperatură ridicată (cum ar fi peste 100°C), structura sa moleculară este relativ stabilă și nu este ușor de descompus sau degradat. Acest lucru permite HEMC să își mențină proprietățile de îngroșare, reținere a apei și lipire în medii cu temperaturi ridicate din industria construcțiilor (cum ar fi procesul de uscare a mortarului), fără a fi semnificativ ineficient din cauza schimbărilor de temperatură.
5. Îngroșarea
HEMC are proprietăți excelente de îngroșare și este un agent de îngroșare extrem de eficient care este utilizat pe scară largă în diferite sisteme de formulare. Poate crește efectiv vâscozitatea soluțiilor apoase, emulsiilor și suspensiilor și are proprietăți bune de subțiere prin forfecare. La viteze scăzute de forfecare, HEMC poate crește semnificativ vâscozitatea sistemului, în timp ce la viteze mari de forfecare prezintă o vâscozitate mai mică, ceea ce ajută la îmbunătățirea confortului de funcționare în timpul aplicării. Efectul său de îngroșare nu este legat doar de concentrație, ci este afectat și de valoarea pH-ului și temperatura soluției.
6. Retentie de apa
HEMC este adesea folosit ca agent de reținere a apei în industria construcțiilor. Retenția sa excelentă a apei poate prelungi timpul de reacție de hidratare al materialelor pe bază de ciment și poate îmbunătăți performanța de lucru și aderența mortarului de construcție. În timpul procesului de construcție, HEMC poate reduce eficient pierderile de apă și poate evita probleme precum fisurarea și pierderea rezistenței cauzate de uscarea prea rapidă a mortarului. În plus, în vopselele și cernelurile pe bază de apă, retenția de apă a HEMC poate menține, de asemenea, fluiditatea vopselei, poate îmbunătăți performanța de construcție a vopselei și netezimea suprafeței.
7. Biocompatibilitate și siguranță
Deoarece HEMC este derivat din celuloză naturală, are o bună biocompatibilitate și o toxicitate scăzută. Prin urmare, a fost utilizat pe scară largă și în domeniile medicinei și cosmeticelor. Poate fi folosit ca agent de dezintegrare sau cu eliberare susținută în tabletele de medicamente pentru a ajuta la eliberarea stabilă a medicamentelor în organism. În plus, ca agent de îngroșare și peliculă în cosmetică, HEMC poate oferi efecte hidratante pentru piele, iar siguranța sa bună o face potrivită pentru utilizare pe termen lung.
8. Câmpuri de aplicare
Datorită proprietăților multifuncționale ale hidroxietil metilcelulozei, aceasta a fost utilizată pe scară largă în multe domenii industriale:
Industria construcțiilor: În materialele de construcție, cum ar fi mortar de ciment, pudră de chit și produse din gips, HEMC poate fi utilizat ca agent de îngroșare, agent de reținere a apei și adeziv pentru a îmbunătăți performanța construcției și calitatea produsului finit.
Acoperiri și cerneluri: HEMC este utilizat pe scară largă în vopselele și cernelurile pe bază de apă ca agent de îngroșare și stabilizator pentru a îmbunătăți nivelarea, stabilitatea și luciul vopselei după uscare.
Domeniul medical: Ca agent dezintegrant, adeziv și cu eliberare susținută în purtătorii de medicamente, poate regla rata de eliberare a medicamentelor în organism și poate îmbunătăți biodisponibilitatea medicamentelor.
Cosmetice și produse de îngrijire personală: în produsele de îngrijire personală, cum ar fi loțiuni, creme și șampoane, HEMC poate fi folosit ca agent de îngroșare și hidratare și are afinitate bună pentru piele și păr.
Industria alimentară: În unele alimente, HEMC poate fi utilizat ca stabilizator, emulgator și agent de formare a peliculei. Deși utilizarea sa în alimente este supusă restricțiilor de reglementare în unele țări, siguranța sa a fost recunoscută pe scară largă.
9. Stabilitatea și degradabilitatea mediului
Ca material pe bază de bio, HEMC poate fi degradat treptat în mediul înconjurător, iar procesul său de degradare este realizat în principal prin acțiunea microorganismelor. Prin urmare, HEMC are mai puțină poluare pentru mediu după utilizare și este o substanță chimică mai ecologică. În condiții naturale, HEMC se poate descompune în apă, dioxid de carbon și alte molecule mici și nu va provoca acumularea de poluare pe termen lung în sol și în corpurile de apă.
Hidroxietil metilceluloza este un derivat foarte important de celuloză solubil în apă. Datorită proprietăților sale fizice și chimice unice, cum ar fi îngroșarea excelentă, reținerea apei, stabilitatea termică și biocompatibilitatea, este utilizat pe scară largă în multe industrii, cum ar fi construcții, acoperiri, medicamente, cosmetice etc. Solubilitatea sa excelentă și capacitatea de control al vâscozității îl fac un aditiv funcțional important în diferite sisteme de formulare. Mai ales în domeniul în care este necesară creșterea vâscozității produsului, prelungirea duratei de viață sau îmbunătățirea performanței de operare, HEMC joacă un rol de neînlocuit. În același timp, ca material prietenos cu mediul, HEMC a demonstrat o durabilitate bună în aplicațiile industriale și are perspective bune de piață.
Ora postării: 27-sept-2024