Метил хидроксиетил целулоза (МХЕЦ) је уобичајени етар целулозе. Добија се етерификацијом целулозе и углавном се користи у многим индустријама као што су грађевинарство, фармација, козметика и храна. МХЕЦ има добру растворљивост у води, згушњавање, својства суспензије и везивања, и веома је важан функционални адитив.
1. Хемијска структура и припрема
1.1 Хемијска структура
МХЕЦ се добија делимичном метилацијом и хидроксиетилацијом целулозе. Његова хемијска структура се углавном формира заменом хидроксилне групе на молекулском ланцу целулозе метилом (-ЦХ3) и хидроксиетилом (-ЦХ2ЦХ2ОХ). Његова структурна формула се обично изражава као:
Ћелија−��−����3+Ћелија−��−����2����2����Ћелија−О−ЦХ 3+Ћелија−О−ЦХ 2ЦХ 2ОХ
Ћелија представља молекуларни скелет целулозе. Степен супституције метил и хидроксиетил група утиче на својства МХЕЦ, као што су растворљивост у води и вискозитет.
1.2 Процес припреме
Припрема МХЕЦ углавном укључује следеће кораке:
Реакција етерификације: Коришћењем целулозе као сировине, она се прво третира алкалним раствором (као што је натријум хидроксид) да би се активирале хидроксилне групе у целулози. Затим се додају метанол и етилен оксид да би се спровела реакција етерификације тако да су хидроксилне групе на целулози замењене метил и хидроксиетил групама.
Неутрализација и испирање: Након што је реакција завршена, вишак алкалије се уклања реакцијом неутрализације киселине, а производ реакције се више пута испере водом да би се уклонили нуспроизводи и неизреаговане сировине.
Сушење и дробљење: Опрана МХЕЦ суспензија се суши да би се добио МХЕЦ прах, и на крају дроби да би се добила потребна финоћа.
2. Физичка и хемијска својства
2.1 Изглед и растворљивост
МХЕЦ је бели или светло жути прах који је лако растворљив у хладној и врућој води, али има ниску растворљивост у органским растварачима. Његова растворљивост је повезана са пХ вредношћу раствора и показује добру растворљивост у неутралном до слабо киселом опсегу.
2.2 Згушњавање и суспензија
МХЕЦ може значајно повећати вискозитет раствора након растварања у води, тако да се широко користи као згушњивач. Истовремено, МХЕЦ такође има добру суспензију и дисперзибилност, што може спречити седиментацију честица, што га чини средством за суспендовање у премазима и грађевинским материјалима.
2.3 Стабилност и компатибилност
МХЕЦ има добру киселинску и алкалну стабилност и може одржати своју стабилност у широком пХ опсегу. Поред тога, МХЕЦ има добру толеранцију на електролите, што му омогућава да добро ради у многим хемијским системима.
3. Поља апликације
3.1 Грађевинска индустрија
У грађевинарству, МХЕЦ се углавном користи као згушњивач и средство за задржавање воде за материјале као што су малтер, кит и гипс. МХЕЦ може ефикасно побољшати радне перформансе грађевинских материјала, повећати својства адхезије и против опадања током изградње, продужити отворено време и истовремено побољшати задржавање воде материјала како би се спречило пуцање и смањење чврстоће узроковано брзим губитком воде.
3.2 Козметика
МХЕЦ се користи као емулгатор, згушњивач и стабилизатор у козметици. Козметици може дати добар додир и реологију, повећати стабилност и искуство употребе производа. На пример, у производима као што су лосиони, креме и шампони, МХЕЦ може ефикасно спречити раслојавање и падавине и повећати вискозитет производа.
3.3 Фармацеутска индустрија
У фармацеутској индустрији, МХЕЦ се користи као везиво, средство за продужено ослобађање и средство за суспендовање таблета. Може побољшати тврдоћу и својства дезинтеграције таблета и осигурати стабилно ослобађање лекова. Поред тога, МХЕЦ се такође обично користи у лековима за суспензију како би помогао да се активни састојци равномерно распрше и побољшају стабилност и биодоступност лекова.
3.4 Прехрамбена индустрија
У прехрамбеној индустрији, МХЕЦ се углавном користи као згушњивач и стабилизатор, и погодан је за различите формулације хране, као што су млечни производи, сосеви, зачини, итд. Може ефикасно побољшати текстуру и укус хране и продужити рок трајања хране. храну.
4. Заштита и безбедност животне средине
4.1 Еколошки учинак
МХЕЦ има добру биоразградљивост и нема очигледног загађења животне средине. Пошто су његове главне компоненте целулоза и њени деривати, МХЕЦ се може постепено разградити у безопасне супстанце у природном окружењу и неће проузроковати дугорочну штету земљишту и водним тијелима.
4.2 Безбедност
МХЕЦ има високу сигурност и није токсичан и безопасан за људско тело. Када се користи у козметичкој и прехрамбеној индустрији, мора бити у складу са релевантним сигурносним стандардима и прописима како би се осигурало да је садржај МХЕЦ у производу унутар специфицираног опсега. Током употребе треба водити рачуна да спречите удисање велике количине прашине како бисте избегли иритацију дисајних путева.
5. Будући трендови развоја
5.1 Побољшање перформанси
Један од будућих истраживачких праваца МХЕЦ-а је даље унапређење његове функционалности побољшањем процеса синтезе и дизајна формуле. На пример, повећањем степена супституције и оптимизацијом молекуларне структуре, МХЕЦ може имати боље перформансе у специјалним сценаријима примене, као што су отпорност на високе температуре, отпорност на киселине и алкалије, итд.
5.2 Проширење апликације
Уз континуирани развој нових материјала и нових процеса, очекује се да ће се поље примене МХЕЦ-а даље проширити. На пример, у области нове енергије и нових материјала, МХЕЦ, као функционални адитив, може играти све значајнију улогу.
5.3 Заштита животне средине и одрживост
Са унапређењем еколошке свести, производња и примена МХЕЦ-а ће се такође развијати у еколошки прихватљивијем и одрживом правцу. Будућа истраживања могу се фокусирати на смањење емисија отпада у процесу производње, побољшање биоразградивости производа и развој еколошкијих производних процеса.
Метил хидроксиетил целулоза (МХЕЦ), као мултифункционални целулозни етар, има широку примену и развојни потенцијал. Дубинским истраживањем његових хемијских својстава и унапређењем технологије примене, МХЕЦ ће играти важнију улогу у различитим индустријама и допринети побољшању перформанси производа и заштити животне средине. У будућој области науке о материјалима и инжењерства, примена МХЕЦ ће донети више иновација и открића.
Време поста: 21.06.2024