Hydroxyetylmetylcelulóza (HEMC) je derivát prírodného polymérneho materiálu celulózy. Je to vo vode rozpustný polymér vytvorený po chemickej modifikácii a má široké uplatnenie. Ako dôležitý vo vode rozpustný éter celulózy má mnoho jedinečných fyzikálnych a chemických vlastností a je široko používaný v stavebníctve, náteroch, kozmetike, potravinárstve a medicíne.
1. Chemická štruktúra a zloženie
Hydroxyetylmetylcelulóza je modifikovaná celulóza vytvorená éterifikačnou reakciou celulózy s etylénoxidom (epoxidom) a metylchloridom po alkalickom spracovaní. Jeho chemická štruktúra obsahuje celulózový skelet a dva substituenty, hydroxyetyl a metoxy. Zavedenie hydroxyetylu môže zlepšiť jeho rozpustnosť vo vode, zatiaľ čo zavedenie metoxy môže zlepšiť jeho hydrofóbnosť, vďaka čomu má lepšiu stabilitu roztoku a výkonnosť pri tvorbe filmu.
2. Rozpustnosť
Hydroxyetylmetylcelulóza je neiónový éter celulózy s dobrou rozpustnosťou vo vode, ktorý je možné rozpustiť v studenej vode a horúcej vode. Pri rozpúšťaní nereaguje s iónmi vo vode, preto má vynikajúcu rozpustnosť v rôznych vodných podmienkach. Proces rozpúšťania vyžaduje, aby bol najskôr rovnomerne dispergovaný v studenej vode a po období napučania sa postupne vytvoril jednotný a transparentný roztok. V organických rozpúšťadlách vykazuje HEMC čiastočnú rozpustnosť, najmä vo vysoko polárnych rozpúšťadlách, ako je etanol a etylénglykol, ktoré ho môžu čiastočne rozpustiť.
3. Viskozita
Viskozita HEMC je jednou z jeho najdôležitejších vlastností a je široko používaná pri zahusťovaní, suspenzii a tvorbe filmu. Jeho viskozita sa mení so zmenami koncentrácie, teploty a šmykovej rýchlosti. Vo všeobecnosti sa viskozita roztoku výrazne zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou roztoku. Roztok s vyššou koncentráciou vykazuje vysokú viskozitu a je vhodný na použitie ako zahusťovadlo stavebných materiálov, náterov a lepidiel. V určitom teplotnom rozsahu viskozita roztoku HEMC klesá so zvyšujúcou sa teplotou a táto vlastnosť ho robí vhodným pre priemyselné aplikácie pri rôznych teplotných podmienkach.
4. Tepelná stabilita
Hydroxyetylmetylcelulóza vykazuje dobrú tepelnú stabilitu pri vysokých teplotách a má určitú tepelnú odolnosť. Vo všeobecnosti je za podmienok vysokej teploty (napríklad nad 100 °C) jej molekulárna štruktúra relatívne stabilná a nie je ľahké ju rozložiť alebo degradovať. To umožňuje HEMC zachovať si svoje zahusťovacie vlastnosti, zadržiavanie vody a lepiace vlastnosti v prostredí s vysokou teplotou v stavebnom priemysle (ako je proces sušenia malty) bez toho, aby bol výrazne neúčinný v dôsledku teplotných zmien.
5. Zahusťovanie
HEMC má vynikajúce zahusťovacie vlastnosti a je vysoko účinným zahusťovadlom, ktoré sa široko používa v rôznych receptúrach. Môže účinne zvýšiť viskozitu vodných roztokov, emulzií a suspenzií a má dobré strihové riediace vlastnosti. Pri nízkych šmykových rýchlostiach môže HEMC výrazne zvýšiť viskozitu systému, zatiaľ čo pri vysokých šmykových rýchlostiach vykazuje nižšiu viskozitu, čo pomáha zlepšiť pohodlie prevádzky počas aplikácie. Jeho zahusťovací účinok nesúvisí len s koncentráciou, ale ovplyvňuje ho aj hodnota pH a teplota roztoku.
6. Zadržiavanie vody
HEMC sa často používa ako prostriedok na zadržiavanie vody v stavebnom priemysle. Jeho vynikajúca retencia vody môže predĺžiť reakčný čas hydratácie materiálov na báze cementu a zlepšiť pracovný výkon a priľnavosť stavebnej malty. Počas procesu výstavby môže HEMC účinne znížiť straty vody a vyhnúť sa problémom, ako je praskanie a strata pevnosti spôsobená príliš rýchlym schnutím malty. Okrem toho vo farbách a atramentoch na vodnej báze môže zadržiavanie vody HEMC tiež zachovať tekutosť farby, zlepšiť konštrukčný výkon farby a hladkosť povrchu.
7. Biokompatibilita a bezpečnosť
Pretože HEMC pochádza z prírodnej celulózy, má dobrú biokompatibilitu a nízku toxicitu. Preto sa široko používa aj v oblasti medicíny a kozmetiky. Môže sa použiť ako dezintegračné činidlo alebo činidlo s predĺženým uvoľňovaním v liekových tabletách na pomoc stabilnému uvoľňovaniu liekov v tele. Navyše ako zahusťovadlo a filmotvorný prostriedok v kozmetike môže HEMC poskytnúť pokožke hydratačné účinky a vďaka dobrej bezpečnosti je vhodný na dlhodobé používanie.
8. Oblasti použitia
Vďaka multifunkčným vlastnostiam hydroxyetylmetylcelulózy sa široko používa v mnohých priemyselných oblastiach:
Stavebný priemysel: V stavebných materiáloch, ako je cementová malta, tmel a sadrové produkty, sa HEMC môže použiť ako zahusťovadlo, činidlo zadržiavajúce vodu a lepidlo na zlepšenie konštrukčného výkonu a kvality hotového výrobku.
Nátery a atramenty: HEMC sa široko používa vo farbách a atramentoch na vodnej báze ako zahusťovadlo a stabilizátor na zlepšenie vyrovnania, stability a lesku farby po zaschnutí.
Lekárska oblasť: Ako dezintegračné, adhezívne činidlo a činidlo s predĺženým uvoľňovaním v nosičoch liečiv môže regulovať rýchlosť uvoľňovania liečiv v tele a zlepšiť biologickú dostupnosť liečiv.
Kozmetika a produkty osobnej starostlivosti: V produktoch osobnej starostlivosti, ako sú pleťové vody, krémy a šampóny, možno HEMC použiť ako zahusťovadlo a zvlhčovač a má dobrú afinitu k pokožke a vlasom.
Potravinársky priemysel: V niektorých potravinách môže byť HEMC použitý ako stabilizátor, emulgátor a filmotvorný prostriedok. Hoci jeho použitie v potravinách podlieha regulačným obmedzeniam v niektorých krajinách, jeho bezpečnosť je všeobecne uznávaná.
9. Environmentálna stabilita a odbúrateľnosť
Ako materiál na biologickej báze môže byť HEMC postupne degradovaný v prostredí a proces jeho degradácie prebieha najmä pôsobením mikroorganizmov. Preto má HEMC po použití menšie znečistenie životného prostredia a je ekologickejšou chemikáliou. V prirodzených podmienkach sa HEMC môže nakoniec rozložiť na vodu, oxid uhličitý a iné malé molekuly a nespôsobí dlhodobú akumuláciu znečistenia v pôde a vodných útvaroch.
Hydroxyetylmetylcelulóza je veľmi dôležitý vo vode rozpustný derivát celulózy. Vďaka svojim jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam, ako je vynikajúce zahusťovanie, zadržiavanie vody, tepelná stabilita a biokompatibilita, je široko používaný v mnohých priemyselných odvetviach, ako je stavebníctvo, nátery, medicína, kozmetika atď. Vďaka vynikajúcej rozpustnosti a schopnosti regulovať viskozitu je dôležitá funkčná prísada v rôznych formulačných systémoch. Najmä v oblasti, kde je potrebné zvýšiť viskozitu produktu, predĺžiť životnosť alebo zlepšiť prevádzkový výkon, zohráva HEMC nezastupiteľnú úlohu. HEMC ako materiál šetrný k životnému prostrediu zároveň preukázal dobrú udržateľnosť v priemyselných aplikáciách a má dobré vyhliadky na trhu.
Čas odoslania: 27. septembra 2024