Metil celuloza (MC) in hidroksipropil metil celuloza (HPMC) sta dva derivata celuloze, ki se pogosto uporabljata v industriji, gradbeništvu, farmaciji, hrani in drugih področjih. Čeprav sta si podobni po strukturi, imata različne lastnosti in obstajajo pomembne razlike v aplikacijah in proizvodnih procesih.
1. Razlike v kemični zgradbi
Metilceluloza (MC) in hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) sta obe pridobljeni iz naravne celuloze in sta kemično modificirani celulozni etrski spojini. Toda njihova razlika je predvsem v vrsti in številu substituentskih skupin.
Metil celuloza (MC)
MC se proizvaja z zamenjavo hidroksilnih skupin na celulozi z metilnimi skupinami (tj. -OCH3). Kemična struktura MC je v glavnem sestavljena iz metilnih substituentskih skupin na glavni verigi celuloze, njegova stopnja substitucije pa vpliva na njegovo topnost in lastnosti. MC je na splošno topen v hladni vodi, ne pa tudi v vroči vodi.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)
HPMC je nadalje modificiran na osnovi metilceluloze, z zamenjavo dela hidroksilnih skupin z metilno (-CH3) in hidroksipropilno (-CH₂CH(OH)CH3). V primerjavi z MC je molekularna struktura HPMC bolj zapletena, njegova hidrofilnost in hidrofobnost sta dobro uravnoteženi in je lahko topen v hladni in vroči vodi.
2. Razlike v fizikalnih in kemijskih lastnostih topnost
MC: Metilceluloza je na splošno dobro topna v hladni vodi, vendar bo tvorila gel, ko se temperatura dvigne. V vroči vodi MC postane netopen in tvori toplotni gel.
HPMC: Hidroksipropil metilcelulozo je mogoče enakomerno raztopiti v hladni in vroči vodi, ima širok temperaturni razpon raztapljanja in njena topnost je bolj stabilna kot MC.
Toplotna gelabilnost
MC: MC ima močne toplotne želirne lastnosti. Ko se temperatura dvigne na določeno raven, bo tvoril gel in izgubil topnost. Zaradi te lastnosti ima posebno uporabo v gradbeništvu in farmacevtski industriji.
HPMC: HPMC ima tudi določene termične želirne lastnosti, vendar je njegova temperatura tvorbe gela višja in hitrost tvorbe gela počasnejša. V primerjavi z MC so lastnosti toplotnega gela HPMC bolj nadzorovane in zato ugodnejše pri aplikacijah, ki zahtevajo višjo temperaturno stabilnost.
Površinska aktivnost
MC: MC ima nizko površinsko aktivnost. Čeprav se lahko uporablja kot določen emulgator ali zgoščevalec v nekaterih aplikacijah, učinek ni tako pomemben kot HPMC.
HPMC: HPMC ima močnejšo površinsko aktivnost, zlasti uvedba hidroksipropilne skupine, ki olajša emulgiranje, suspendiranje in zgoščevanje v raztopini. Zato se pogosto uporablja kot dodatek v premazih in gradbenih materialih.
Toleranca na sol in stabilnost pH
MC: Metilceluloza slabo prenaša sol in je nagnjena k padavinam v okoljih z veliko soli. Ima slabo stabilnost v kislem in alkalnem okolju in nanj lahko vpliva pH vrednost.
HPMC: Zaradi prisotnosti hidroksipropilnega substituenta je toleranca soli HPMC bistveno boljša kot MC in lahko ohrani dobro topnost in stabilnost v širokem območju pH, zato je primeren za različna kemična okolja.
3. Razlike v proizvodnih procesih
Produkcija MC
Metilceluloza se proizvaja z reakcijo metilacije celuloze, običajno z uporabo metil klorida za reakcijo z alkalno celulozo za zamenjavo hidroksilnih skupin v celuloznih molekulah. Ta proces zahteva kontrolo reakcijskih pogojev, da se zagotovi ustrezna stopnja substitucije, ki vpliva na topnost in druge fizikalno-kemijske lastnosti končnega produkta.
Proizvodnja HPMC
Proizvodnja HPMC temelji na metilaciji in dodaja reakcijo hidroksipropilacije. To pomeni, da po reakciji metilacije metil klorida propilen oksid reagira s celulozo, da nastane hidroksipropilni substituent. Uvedba hidroksipropilne skupine izboljša topnost in hidratacijsko sposobnost HPMC, zaradi česar je tudi njen proizvodni proces bolj zapleten in nekoliko višji od MC.
4. Razlike v področjih uporabe
Področje gradbenih materialov
MC: MC se pogosto uporablja v gradbenih materialih, zlasti kot zgoščevalec, sredstvo za zadrževanje vode in lepilo v suhi malti in kitu v prahu. Vendar pa lahko MC zaradi svojih lastnosti termičnega želiranja odpove v okoljih z visoko temperaturo.
HPMC: HPMC se pogosteje uporablja na področju gradbeništva. Ker ima tudi dobro stabilnost v okoljih z visoko temperaturo, je bolj primeren za scenarije, ki zahtevajo višjo temperaturno toleranco, kot so lepila za ploščice, izolacijske malte in samorazlivna tla. .
Farmacevtsko in prehrambeno področje
MC: Metilceluloza se običajno uporablja kot dezintegrant in zgoščevalec za tablete v farmacevtskih pripravkih. Uporablja se tudi v nekaterih živilih kot zgoščevalec in dodatek vlaknin.
HPMC: HPMC ima več prednosti na farmacevtskem področju. Zaradi stabilnejše topnosti in dobre biokompatibilnosti se pogosto uporablja v filmskih materialih s podaljšanim sproščanjem in lupinah kapsul za zdravila. Poleg tega se HPMC pogosto uporablja tudi v prehrambeni industriji, predvsem pri izdelavi vegetarijanskih kapsul.
Sektor premazov in barv
MC: MC ima boljše učinke zgoščevanja in tvorjenja filma, vendar njegova stabilnost in sposobnost prilagajanja viskoznosti v raztopini nista tako dobri kot HPMC.
HPMC: HPMC se pogosto uporablja v industriji barv in barv zaradi svojih odličnih lastnosti zgoščevanja, emulgiranja in tvorjenja filma, zlasti kot zgoščevalec in izravnalno sredstvo v premazih na vodni osnovi, kar lahko znatno izboljša konstrukcijsko delovanje in površino premaza. . Učinek.
5. Varstvo okolja in varnost
Tako MC kot HPMC sta modificirana iz naravne celuloze in imata dobro biorazgradljivost ter okoljevarstvene lastnosti. Oba sta nestrupena in neškodljiva pri uporabi ter ustrezata okoljevarstvenim zahtevam, zato sta zelo varna za uporabo na področju prehrane, farmacije in kozmetike.
Čeprav sta si metilceluloza (MC) in hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) podobni po kemijski strukturi, se zaradi različnih skupin substituentov razlikujejo njuna topnost, termično geliranje, površinska aktivnost, proizvodni proces in uporaba. Očitne so razlike na področjih in drugih vidikih. MC je primeren za nizkotemperaturna okolja in enostavnejše zahteve glede zgoščevanja in zadrževanja vode, medtem ko je HPMC zaradi svoje dobre topnosti in toplotne stabilnosti bolj primeren za kompleksne industrijske, farmacevtske in gradbene aplikacije.
Čas objave: 25. oktober 2024