Хидроксиетил метил целулоза (ХЕМЦ) је дериват целулозе природног полимерног материјала. То је полимер растворљив у води формиран након хемијске модификације и има широк спектар примена. Као важан целулозни етар растворљив у води, има многа јединствена физичка и хемијска својства и широко се користи у грађевинарству, премазима, козметици, храни и медицини.
1. Хемијска структура и састав
Хидроксиетил метил целулоза је модификована целулоза настала реакцијом етерификације целулозе са етилен оксидом (епокси) и метил хлоридом након алкалне обраде. Његова хемијска структура садржи целулозни скелет и два супституента, хидроксиетил и метокси. Увођење хидроксиетила може побољшати његову растворљивост у води, док увођење метокси може побољшати његову хидрофобност, што га чини бољом стабилношћу раствора и перформансама формирања филма.
2. Растворљивост
Хидроксиетил метил целулоза је нејонски етар целулозе са добром растворљивошћу у води, који се може растворити у хладној и топлој води. Не реагује са јонима у води када се раствара, тако да има одличну растворљивост у различитим условима воде. Процес растварања захтева да се прво равномерно распрши у хладној води, а након периода бубрења постепено се формира једноличан и провидан раствор. У органским растварачима, ХЕМЦ показује делимичну растворљивост, посебно у високо поларним растварачима као што су етанол и етилен гликол, који га делимично могу растворити.
3. Вискозност
Вискозност ХЕМЦ-а је једно од његових најважнијих својстава и широко се користи у згушњавању, суспензији и формирању филма. Његов вискозитет се мења са променама концентрације, температуре и брзине смицања. Генерално, вискозност раствора значајно расте са повећањем концентрације раствора. Раствор са вишом концентрацијом показује висок вискозитет и погодан је за употребу као згушњивач за грађевинске материјале, премазе и лепкове. У оквиру одређеног температурног опсега, вискозност ХЕМЦ раствора опада са повећањем температуре, а ово својство га чини погодним за индустријску примену под различитим температурним условима.
4. Термичка стабилност
Хидроксиетил метилцелулоза показује добру термичку стабилност на високим температурама и има одређену отпорност на топлоту. Генерално, у условима високе температуре (као што је изнад 100°Ц), његова молекуларна структура је релативно стабилна и није лако разградити или деградирати. Ово омогућава ХЕМЦ-у да одржи својства згушњавања, задржавања воде и везивања у окружењима са високим температурама у грађевинској индустрији (као што је процес сушења малтера) без да буде значајно неефикасан због температурних промена.
5. Згушњавање
ХЕМЦ има одлична својства згушњавања и веома је ефикасан згушњивач који се широко користи у различитим системима формулације. Може ефикасно повећати вискозитет водених раствора, емулзија и суспензија и има добра својства разређивања смицањем. При ниским брзинама смицања, ХЕМЦ може значајно повећати вискозитет система, док при високим брзинама смицања показује нижи вискозитет, што помаже да се побољша удобност рада током наношења. Његов ефекат згушњавања није повезан само са концентрацијом, већ утиче и на пХ вредност и температура раствора.
6. Задржавање воде
ХЕМЦ се често користи као средство за задржавање воде у грађевинској индустрији. Његово одлично задржавање воде може продужити време реакције хидратације материјала на бази цемента и побољшати радне перформансе и адхезију грађевинског малтера. Током процеса изградње, ХЕМЦ може ефикасно да смањи губитак воде и избегне проблеме као што су пуцање и губитак чврстоће узроковане пребрзим сушењем малтера. Поред тога, код боја и мастила на бази воде, ХЕМЦ задржавање воде такође може да одржи флуидност боје, побољша перформансе конструкције боје и глаткоћу површине.
7. Биокомпатибилност и сигурност
Пошто је ХЕМЦ добијен од природне целулозе, има добру биокомпатибилност и ниску токсичност. Због тога се такође широко користи у области медицине и козметике. Може се користити као дезинтегрант или агенс са продуженим ослобађањем у таблетама лекова како би се помогло стабилном ослобађању лекова у телу. Поред тога, као згушњивач и агенс за формирање филма у козметици, ХЕМЦ може пружити хидратантне ефекте за кожу, а његова добра сигурност чини га погодним за дуготрајну употребу.
8. Поља апликације
Због мултифункционалних својстава хидроксиетил метилцелулозе, широко се користи у многим индустријским областима:
Грађевинска индустрија: У грађевинским материјалима као што су цементни малтер, кит у праху и производи од гипса, ХЕМЦ се може користити као згушњивач, средство за задржавање воде и лепак за побољшање перформанси конструкције и квалитета готовог производа.
Премази и мастила: ХЕМЦ се широко користи у бојама и мастилима на бази воде као згушњивач и стабилизатор за побољшање изравнавања, стабилности и сјаја боје након сушења.
Област медицине: Као дезинтегрант, адхезив и агенс са продуженим ослобађањем у носачима лекова, може регулисати брзину ослобађања лекова у телу и побољшати биодоступност лекова.
Козметика и производи за личну негу: У производима за личну негу као што су лосиони, креме и шампони, ХЕМЦ се може користити као згушњивач и хидратантна крема, и има добар афинитет за кожу и косу.
Прехрамбена индустрија: У неким врстама хране, ХЕМЦ се може користити као стабилизатор, емулгатор и агенс за формирање филма. Иако је његова употреба у храни подложна регулаторним ограничењима у неким земљама, њена безбедност је широко призната.
9. Стабилност и разградивост животне средине
Као материјал на биолошкој бази, ХЕМЦ се може постепено разградити у животној средини, а његов процес разградње се углавном одвија под дејством микроорганизама. Стога, ХЕМЦ има мање загађења животне средине након употребе и еколошки је прихватљивија хемикалија. У природним условима, ХЕМЦ се на крају може разградити на воду, угљен-диоксид и друге мале молекуле и неће изазвати дуготрајно накупљање загађења у земљишту и водним тијелима.
Хидроксиетил метилцелулоза је веома важан дериват целулозе растворљив у води. Због својих јединствених физичких и хемијских својстава као што су одлично згушњавање, задржавање воде, термичка стабилност и биокомпатибилност, широко се користи у многим индустријама као што су грађевинарство, премази, медицина, козметика, итд. Његова одлична растворљивост и способност контроле вискозитета чине га важан функционални адитив у различитим системима формулације. Нарочито у областима где је потребно повећати вискозитет производа, продужити радни век или побољшати радне перформансе, ХЕМЦ игра незаменљиву улогу. У исто време, као еколошки прихватљив материјал, ХЕМЦ је показао добру одрживост у индустријским применама и има добре тржишне изгледе.
Време поста: 27.09.2024