Zamerajte sa na étery celulózy

Aký je rozdiel medzi metylcelulózou a hydroxypropylmetylcelulózou?

Metylcelulóza (MC) a hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) sú dva deriváty celulózy široko používané v priemysle, stavebníctve, farmácii, potravinárstve a iných oblastiach. Hoci sú štruktúrou podobné, majú odlišné vlastnosti a existujú značné rozdiely v aplikáciách a výrobných procesoch.

1. Rozdiely v chemickej štruktúre

Metylcelulóza (MC) a hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) sú obe odvodené z prírodnej celulózy a sú to chemicky modifikované zlúčeniny éteru celulózy. Ale ich rozdiel spočíva hlavne v type a počte substitučných skupín.

metylcelulóza (MC)
MC sa vyrába nahradením hydroxylových skupín na celulóze metylovými skupinami (tj -OCH3). Chemická štruktúra MC pozostáva hlavne z metylových substitučných skupín na hlavnom reťazci celulózy a rýchlosť jej substitúcie ovplyvňuje jej rozpustnosť a vlastnosti. MC je všeobecne rozpustný v studenej vode, ale nie v horúcej vode.

Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC)
HPMC sa ďalej modifikuje na báze metylcelulózy nahradením časti hydroxylových skupín metylom (-CH3) a hydroxypropylom (-CH2CH(OH)CH3). V porovnaní s MC je molekulárna štruktúra HPMC zložitejšia, jej hydrofilnosť a hydrofóbnosť sú dobre vyvážené a môže byť rozpustná v studenej aj horúcej vode.

2. Rozdiely vo fyzikálnych a chemických vlastnostiach rozpustnosť

MC: Metylcelulóza má vo všeobecnosti dobrú rozpustnosť v studenej vode, ale pri zvýšení teploty vytvorí gél. V horúcej vode sa MC stáva nerozpustným a vytvára termálny gél.
HPMC: Hydroxypropylmetylcelulóza sa môže rovnomerne rozpustiť v studenej a horúcej vode, má široký rozsah teplôt rozpúšťania a jej rozpustnosť je stabilnejšia ako MC.

Tepelná gelabilita
MC: MC má silné tepelné gélovacie vlastnosti. Keď teplota stúpne na určitú úroveň, vytvorí gél a stratí svoju rozpustnosť. Vďaka tejto vlastnosti má špeciálne využitie v stavebníctve a farmaceutickom priemysle.
HPMC: HPMC má tiež určité vlastnosti tepelného gélovania, ale jeho teplota tvorby gélu je vyššia a rýchlosť tvorby gélu je pomalšia. V porovnaní s MC sú vlastnosti tepelného gélu HPMC lepšie kontrolovateľné, a preto výhodnejšie v aplikáciách vyžadujúcich vyššiu teplotnú stabilitu.

Povrchová aktivita
MC: MC má nízku povrchovú aktivitu. Aj keď sa v niektorých aplikáciách môže použiť ako určitý emulgátor alebo zahusťovadlo, účinok nie je taký významný ako HPMC.
HPMC: HPMC má silnejšiu povrchovú aktivitu, najmä zavedenie hydroxypropylovej skupiny, čo uľahčuje emulgáciu, suspendovanie a zahusťovanie v roztoku. Preto je široko používaný ako prísada do náterov a stavebných materiálov.

Tolerancia soli a stabilita pH
MC: Metylcelulóza zle znáša soľ a je náchylná na zrážanie v prostredí s vysokým obsahom soli. Má zlú stabilitu v kyslom a alkalickom prostredí a je ľahko ovplyvnený hodnotou pH.
HPMC: Vďaka prítomnosti hydroxypropyl substituentu je tolerancia soli HPMC výrazne lepšia ako MC a môže si zachovať dobrú rozpustnosť a stabilitu v širokom rozsahu pH, takže je vhodná pre rôzne chemické prostredia.

3. Rozdiely vo výrobných procesoch

Výroba MC
Metylcelulóza sa vyrába metylačnou reakciou celulózy, zvyčajne s použitím metylchloridu na reakciu s alkalickou celulózou, aby sa nahradili hydroxylové skupiny v molekulách celulózy. Tento proces vyžaduje kontrolu reakčných podmienok, aby sa zabezpečil primeraný stupeň substitúcie, ktorá ovplyvňuje rozpustnosť a ďalšie fyzikálno-chemické vlastnosti konečného produktu.

Výroba HPMC
Výroba HPMC je založená na metylácii a pridávaní hydroxypropylačnej reakcie. To znamená, že po metylačnej reakcii metylchloridu propylénoxid reaguje s celulózou za vzniku hydroxypropylového substituenta. Zavedenie hydroxypropylovej skupiny zlepšuje rozpustnosť a hydratačnú schopnosť HPMC, čo tiež robí jej výrobný proces zložitejším a mierne vyšším nákladom ako MC.

4. Rozdiely v aplikačných oblastiach

Oblasť stavebných materiálov
MC: MC sa často používa v stavebných materiáloch, najmä ako zahusťovadlo, činidlo zadržiavajúce vodu a lepidlo v suchej malte a tmelu. Avšak kvôli svojim tepelným gélovacím vlastnostiam môže MC zlyhať v prostredí s vysokou teplotou.
HPMC: HPMC sa vo väčšej miere používa v stavebníctve. Pretože má tiež dobrú stabilitu v prostredí s vysokou teplotou, je vhodnejší pre scenáre, ktoré vyžadujú vyššiu teplotnú toleranciu, ako sú lepidlá na dlaždice, izolačné malty a samonivelačné podlahy. .

Farmaceutická a potravinárska oblasť
MC: Metylcelulóza sa bežne používa ako dezintegračné činidlo a zahusťovadlo tabliet vo farmaceutických prípravkoch. Používa sa aj v niektorých potravinách ako zahusťovadlo a doplnok vlákniny.
HPMC: HPMC má viac výhod vo farmaceutickej oblasti. Kvôli svojej stabilnejšej rozpustnosti a dobrej biokompatibilite sa často používa vo filmových materiáloch s predĺženým uvoľňovaním a obaloch kapsúl pre lieky. Okrem toho sa HPMC široko používa aj v potravinárskom priemysle, najmä pri výrobe vegetariánskych kapsúl.

Sektor náterov a farieb
MC: MC má lepšie zahusťovacie a filmotvorné účinky, ale jeho stabilita a schopnosť upravovať viskozitu v roztoku nie sú také dobré ako HPMC.
HPMC: HPMC sa široko používa v priemysle farieb a farieb vďaka svojim vynikajúcim zahusťovacím, emulgačným a filmotvorným vlastnostiam, najmä ako zahusťovadlo a vyrovnávacie činidlo v náteroch na báze vody, čo môže výrazne zlepšiť konštrukčný výkon a povrch náteru . Effect.

5. Ochrana životného prostredia a bezpečnosť

MC aj HPMC sú modifikované z prírodnej celulózy a majú dobrú biologickú odbúrateľnosť a ochranu životného prostredia. Obidva sú netoxické a neškodné pri používaní a spĺňajú požiadavky na ochranu životného prostredia, takže sú veľmi bezpečné na použitie v oblasti potravín, liečiv a kozmetiky.

Hoci sú metylcelulóza (MC) a hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) podobné v chemickej štruktúre, v dôsledku rôznych substitučných skupín sú ich rozpustnosť, tepelná želatinácia, povrchová aktivita, výrobný proces a aplikácia odlišné. Existujú zjavné rozdiely v oblastiach a iných aspektoch. MC je vhodný pre prostredie s nízkou teplotou a jednoduchšie požiadavky na zahusťovanie a zadržiavanie vody, zatiaľ čo HPMC je vhodnejší pre zložité priemyselné, farmaceutické a stavebné aplikácie vďaka svojej dobrej rozpustnosti a tepelnej stabilite.


Čas odoslania: 25. októbra 2024
WhatsApp online chat!