Hydroxietylmetylcellulosa (HEMC) är ett derivat av naturligt polymermaterial cellulosa. Det är en vattenlöslig polymer som bildas efter kemisk modifiering och har ett brett användningsområde. Som en viktig vattenlöslig cellulosaeter har den många unika fysikaliska och kemiska egenskaper och används i stor utsträckning inom konstruktion, beläggningar, kosmetika, livsmedel och medicin.
1. Kemisk struktur och sammansättning
Hydroxietylmetylcellulosa är en modifierad cellulosa som bildas genom företringsreaktion av cellulosa med etylenoxid (epoxi) och metylklorid efter alkalibehandling. Dess kemiska struktur innehåller ett cellulosaskelett och två substituenter, hydroxietyl och metoxi. Införandet av hydroxietyl kan förbättra dess vattenlöslighet, medan införandet av metoxi kan förbättra dess hydrofobicitet, vilket gör att den har bättre lösningsstabilitet och filmbildningsprestanda.
2. Löslighet
Hydroxietylmetylcellulosa är en nonjonisk cellulosaeter med god vattenlöslighet, som kan lösas i kallt vatten och varmt vatten. Det reagerar inte med joner i vatten när det löser sig, så det har utmärkt löslighet under olika vattenförhållanden. Upplösningsprocessen kräver att den först fördelas jämnt i kallt vatten, och efter en period av svällning bildas gradvis en enhetlig och transparent lösning. I organiska lösningsmedel visar HEMC partiell löslighet, särskilt i högpolära lösningsmedel som etanol och etylenglykol, som delvis kan lösa det.
3. Viskositet
Viskositeten hos HEMC är en av dess viktigaste egenskaper och används i stor utsträckning vid förtjockning, suspension och filmbildning. Dess viskositet ändras med förändringar i koncentration, temperatur och skjuvhastighet. I allmänhet ökar lösningens viskositet signifikant med ökningen av lösningskoncentrationen. En lösning med högre koncentration uppvisar hög viskositet och är lämplig att använda som förtjockningsmedel för byggmaterial, beläggningar och lim. Inom ett visst temperaturområde minskar HEMC-lösningens viskositet med ökande temperatur, och denna egenskap gör den lämplig för industriella applikationer under olika temperaturförhållanden.
4. Termisk stabilitet
Hydroxietylmetylcellulosa uppvisar god termisk stabilitet vid höga temperaturer och har en viss värmebeständighet. I allmänhet, under höga temperaturförhållanden (såsom över 100°C), är dess molekylära struktur relativt stabil och är inte lätt att sönderdela eller bryta ned. Detta gör det möjligt för HEMC att bibehålla sina förtjocknings-, vattenretentions- och bindningsegenskaper i högtemperaturmiljöer inom byggindustrin (såsom torkningsprocessen) utan att vara nämnvärt ineffektiv på grund av temperaturförändringar.
5. Förtjockning
HEMC har utmärkta förtjockningsegenskaper och är ett mycket effektivt förtjockningsmedel som används flitigt i olika formuleringssystem. Det kan effektivt öka viskositeten hos vattenlösningar, emulsioner och suspensioner och har goda skjuvförtunningsegenskaper. Vid låga skjuvhastigheter kan HEMC öka systemets viskositet avsevärt, medan det vid höga skjuvhastigheter uppvisar lägre viskositet, vilket hjälper till att förbättra bekvämligheten vid användning under applicering. Dess förtjockningseffekt är inte bara relaterad till koncentrationen, utan påverkas också av lösningens pH-värde och temperatur.
6. Vattenretention
HEMC används ofta som vattenretentionsmedel i byggbranschen. Dess utmärkta vattenretention kan förlänga hydratiseringsreaktionstiden för cementbaserade material och förbättra arbetsprestanda och vidhäftning av byggnadsbruk. Under byggprocessen kan HEMC effektivt minska vattenförlusten och undvika problem som sprickbildning och hållfasthetsförlust orsakad av för snabb torkning av murbruk. Dessutom, i vattenbaserade färger och bläck, kan HEMC:s vattenretention också bibehålla färgens flytbarhet, förbättra färgens konstruktionsprestanda och ytjämnhet.
7. Biokompatibilitet och säkerhet
Eftersom HEMC härrör från naturlig cellulosa har den god biokompatibilitet och låg toxicitet. Därför har det också använts i stor utsträckning inom medicin och kosmetika. Det kan användas som ett sönderfallsmedel eller medel för fördröjd frisättning i läkemedelstabletter för att hjälpa till med stabil frisättning av läkemedel i kroppen. Dessutom kan HEMC som förtjockningsmedel och filmbildande medel i kosmetika ge fuktgivande effekter för huden och dess goda säkerhet gör den lämplig för långtidsanvändning.
8. Ansökningsfält
På grund av de multifunktionella egenskaperna hos hydroxietylmetylcellulosa har den använts i stor utsträckning inom många industriella områden:
Byggindustri: I byggmaterial som cementbruk, kittpulver och gipsprodukter kan HEMC användas som förtjockningsmedel, vattenkvarhållande medel och lim för att förbättra byggprestanda och färdig produktkvalitet.
Beläggningar och bläck: HEMC används ofta i vattenbaserade färger och bläck som förtjockningsmedel och stabilisator för att förbättra utjämning, stabilitet och glans av färgen efter torkning.
Medicinskt område: Som ett sönderfallande, vidhäftande och fördröjd frisättningsmedel i läkemedelsbärare kan det reglera frisättningshastigheten av läkemedel i kroppen och förbättra biotillgängligheten av läkemedel.
Kosmetika och personliga vårdprodukter: I personliga vårdprodukter som lotioner, krämer och schampon kan HEMC användas som förtjockningsmedel och fuktighetskräm och har god hud- och håraffinitet.
Livsmedelsindustrin: I vissa livsmedel kan HEMC användas som stabilisator, emulgeringsmedel och filmbildande medel. Även om dess användning i livsmedel är föremål för regulatoriska restriktioner i vissa länder, har dess säkerhet blivit allmänt erkänd.
9. Miljöstabilitet och nedbrytbarhet
Som ett biobaserat material kan HEMC gradvis brytas ned i miljön och dess nedbrytningsprocess utförs huvudsakligen genom inverkan av mikroorganismer. Därför har HEMC mindre föroreningar för miljön efter användning och är en mer miljövänlig kemikalie. Under naturliga förhållanden kan HEMC så småningom sönderdelas till vatten, koldioxid och andra små molekyler, och kommer inte att orsaka långvarig föroreningsackumulering i mark och vattendrag.
Hydroxietylmetylcellulosa är ett mycket viktigt vattenlösligt cellulosaderivat. På grund av dess unika fysikaliska och kemiska egenskaper såsom utmärkt förtjockning, vattenretention, termisk stabilitet och biokompatibilitet, används den flitigt i många industrier såsom konstruktion, beläggningar, medicin, kosmetika, etc. Dess utmärkta löslighet och viskositetskontrollförmåga gör den till en viktig funktionell tillsats i olika formuleringssystem. Speciellt inom fältet där det är nödvändigt att öka produktens viskositet, förlänga livslängden eller förbättra driftsprestanda, spelar HEMC en oersättlig roll. Samtidigt, som ett miljövänligt material, har HEMC visat god hållbarhet i industriella tillämpningar och har goda marknadsutsikter.
Posttid: 2024-09-27