Metilceluloza (MC) și hidroxipropilmetilceluloza (HPMC) sunt doi derivați de celuloză utilizați pe scară largă în industrie, construcții, produse farmaceutice, alimente și alte domenii. Deși sunt similare ca structură, au proprietăți diferite și există diferențe semnificative în aplicații și procese de producție.
1. Diferențele de structură chimică
Metilceluloza (MC) și hidroxipropilmetilceluloza (HPMC) sunt ambele derivate din celuloză naturală și sunt compuși eter de celuloză modificați chimic. Dar diferența lor constă în principal în tipul și numărul de grupări substituente.
Metil celuloză (MC)
MC este produs prin înlocuirea grupărilor hidroxil de pe celuloză cu grupări metil (adică -OCH₃). Structura chimică a MC constă în principal din grupări substituente metil pe lanțul principal al celulozei, iar rata de substituție a acestuia îi afectează solubilitatea și proprietățile. MC este în general solubil în apă rece, dar nu în apă fierbinte.
Hidroxipropil metilceluloză (HPMC)
HPMC este modificat în continuare pe baza metilcelulozei, prin înlocuirea unei părți a grupărilor hidroxil cu metil (-CH3) și hidroxipropil (-CH2CH(OH)CH3). În comparație cu MC, structura moleculară a HPMC este mai complexă, hidrofilitatea și hidrofobicitatea sa sunt bine echilibrate și poate fi solubilă atât în apă rece, cât și în apă caldă.
2. Diferențele de solubilitate a proprietăților fizice și chimice
MC: Metilceluloza are în general o solubilitate bună în apă rece, dar va forma un gel atunci când temperatura crește. În apa fierbinte, MC devine insolubil, formând un gel termic.
HPMC: Hidroxipropilmetilceluloza poate fi dizolvată uniform în apă rece și fierbinte, are o gamă largă de temperatură de dizolvare și solubilitatea sa este mai stabilă decât MC.
Gelabilitate termică
MC: MC are proprietăți puternice de gelifiere termică. Când temperatura crește la un anumit nivel, va forma un gel și își va pierde solubilitatea. Această caracteristică îl face să aibă utilizări speciale în industria construcțiilor și în industria farmaceutică.
HPMC: HPMC are, de asemenea, anumite proprietăți de gelifiere termică, dar temperatura de formare a gelului este mai mare, iar viteza de formare a gelului este mai lentă. În comparație cu MC, proprietățile gelului termic HPMC sunt mai controlabile și, prin urmare, mai avantajoase în aplicațiile care necesită o stabilitate mai mare la temperatură.
Activitate de suprafață
MC: MC are activitate de suprafață scăzută. Deși poate fi folosit ca un anumit emulgator sau îngroșător în unele aplicații, efectul nu este la fel de semnificativ ca HPMC.
HPMC: HPMC are o activitate de suprafață mai puternică, în special introducerea grupării hidroxipropil, care facilitează emulsionarea, suspendarea și îngroșarea în soluție. Prin urmare, este utilizat pe scară largă ca aditiv în acoperiri și materiale de construcție.
Toleranță la sare și stabilitate pH
MC: Metilceluloza are o toleranță slabă la sare și este predispusă la precipitații în medii cu conținut ridicat de sare. Are stabilitate slabă în medii acide și alcaline și este ușor afectat de valoarea pH-ului.
HPMC: Datorită prezenței substituentului hidroxipropil, toleranța la sare a HPMC este semnificativ mai bună decât MC și poate menține solubilitatea și stabilitatea bună într-un interval larg de pH, deci este potrivit pentru diferite medii chimice.
3. Diferențele în procesele de producție
Producția de MC
Metilceluloza este produsă prin reacția de metilare a celulozei, folosind de obicei clorură de metil pentru a reacționa cu celuloza alcalină pentru a înlocui grupările hidroxil din moleculele de celuloză. Acest proces necesită controlul condițiilor de reacție pentru a asigura gradul adecvat de substituție, care afectează solubilitatea și alte proprietăți fizico-chimice ale produsului final.
Producția de HPMC
Producția de HPMC se bazează pe metilare și adaugă reacție de hidroxipropilare. Adică, după reacția de metilare a clorurii de metil, oxidul de propilenă reacționează cu celuloza pentru a genera un substituent hidroxipropil. Introducerea grupei hidroxipropil îmbunătățește solubilitatea și capacitatea de hidratare a HPMC, ceea ce face, de asemenea, procesul de producție mai complex și un cost ușor mai mare decât MC.
4. Diferențele în domeniile de aplicare
Domeniul materialelor de constructii
MC: MC este adesea folosit în materiale de construcție, în special ca agent de îngroșare, agent de reținere a apei și adeziv în mortar uscat și pulbere de chit. Cu toate acestea, datorită proprietăților sale de gelificare termică, MC poate eșua în medii cu temperaturi ridicate.
HPMC: HPMC este utilizat mai pe scară largă în domeniul construcțiilor. Deoarece are și o stabilitate bună în medii cu temperatură ridicată, este mai potrivit pentru scenarii care necesită o toleranță mai mare la temperatură, cum ar fi adezivii pentru plăci, mortarele de izolare și podelele autonivelante. .
Domenii farmaceutice și alimentare
MC: Metilceluloza este utilizată în mod obișnuit ca dezintegrant și agent de îngroșare pentru tablete în preparate farmaceutice. De asemenea, este folosit în unele alimente ca îngroșător și supliment de fibre.
HPMC: HPMC are mai multe avantaje în domeniul farmaceutic. Datorită solubilității sale mai stabile și biocompatibilității bune, este adesea folosit în materiale de film cu eliberare susținută și înveliș de capsule pentru medicamente. În plus, HPMC este utilizat pe scară largă în industria alimentară, în special la fabricarea capsulelor vegetariene.
Sector vopsele si vopsele
MC: MC are efecte mai bune de îngroșare și de formare a peliculei, dar stabilitatea și capacitatea sa de ajustare a vâscozității în soluție nu sunt la fel de bune ca HPMC.
HPMC: HPMC este utilizat pe scară largă în industria vopselei și a vopselei datorită proprietăților sale excelente de îngroșare, emulsionare și formare de peliculă, în special ca agent de îngroșare și de nivelare în acoperirile pe bază de apă, ceea ce poate îmbunătăți semnificativ performanța construcției și suprafața acoperirii. . Efect.
5. Protecția mediului și siguranță
Atât MC cât și HPMC sunt modificate din celuloză naturală și au proprietăți bune de biodegradabilitate și de protecție a mediului. Ambele sunt non-toxice și inofensive în utilizare și respectă cerințele de protecție a mediului, astfel încât sunt foarte sigure pentru a fi utilizate în domeniile alimentar, farmaceutic și cosmetic.
Deși metilceluloza (MC) și hidroxipropilmetilceluloza (HPMC) sunt similare ca structură chimică, datorită grupurilor de substituenți diferite, solubilitatea lor, gelabilitatea termică, activitatea de suprafață, procesul de producție și aplicarea lor sunt diferite. Există diferențe evidente în domenii și alte aspecte. MC este potrivit pentru medii cu temperaturi scăzute și cerințe mai simple de îngroșare și reținere a apei, în timp ce HPMC este mai potrivit pentru aplicații industriale, farmaceutice și de construcții complexe datorită solubilității sale bune și stabilității termice.
Ora postării: 25-oct-2024