Гидроксиэтил целлюлоза (HEC) является распространенным неионотворным водорастворимым полимером, широко используемым в различных промышленных областях. В основном он продуцируется химическими реакциями, такими как щеловка и этерификация природной целлюлозы. Он обладает уникальными физическими и химическими свойствами, что делает его незаменимым материалом во многих применениях.
1. Химическая структура и молекулярная масса
Основная структурная единица гидроксиэтил целлюлозы представляет собой целлюлозную цепь, состоящую из молекул глюкозы. В определенных гидроксильных положениях его молекулярной цепи группы гидроксиэтил (-CH2CH2OH) вводятся посредством эфирных реакций. Благодаря введению этих групп гидроксиэтил целлюлоза является более гидрофильной и имеет лучшую растворимость, чем чистая целлюлоза. В соответствии с различными требованиями применения, степень замены (DS) и молярного замены (MS) гидроксиэтил целлюлозы может быть скорректирована, тем самым влияя на его ключевые свойства, такие как растворимость, вязкость и способность утолливать. Как правило, диапазон молекулярной массы HEC является относительно широким, от десятков тысяч до миллионов далтонов, что заставляет его проявлять различные реологические свойства в водном растворе.
2. Растворимость и растворение воды и поведение растворения
Из-за его неионовых свойств гидроксиэтил целлюлоза может растворяться как в холодной, так и в горячей воде, образуя прозрачный вязкий раствор. Скорость растворения зависит от молекулярной массы, степени замещения и температуры воды. Высокомолекулярные типы HEC растворяются медленнее, но формируют высокоразовые растворы, в то время как типы низкомолекулярной массы более легко растворяются, но вызывают более низкую вязкость. Из-за неионового характера своего раствора HEC обладает хорошей толерантностью к изменениям pH и электролитам и может поддерживать свое растворенное состояние и стабильность в широком диапазоне pH (2-12).
3. Утолщение и реологические свойства
Одним из наиболее заметных свойств HEC является его способность сгущать. При низких концентрациях (0,5%-2%) растворы HEC могут демонстрировать значительные эффекты утолщения и демонстрировать характеристики псевдопластических жидкостей, то есть поведение истончения сдвига, что означает, что по мере увеличения скорости сдвига вязкость раствора уменьшается, что очень полезно в таких применениях и эмульсах. Кроме того, HEC также может работать синергически с другими утолщениями, такими как карбоксиметил целлюлоза (CMC) и ксантановая жвачка, чтобы еще больше улучшить эффект утолщения или регулировать реологию.
4. Стабильность и совместимость
HEC обладает хорошей химической стабильностью и не склонна к деградации или химическим изменениям в большинстве условий. Его раствор может переносить более высокие концентрации электролитов и более широкий диапазон pH, что делает его стабильным в различных сложных средах. Кроме того, HEC также совместим со многими другими химическими веществами, такими как поверхностно -активные вещества, полимеры, неорганические соли и т. Д., Таким образом, он часто используется в системах состава для обеспечения стабильности и эффектов утолщения.
5. Области применения
Благодаря своим уникальным свойствам HEC широко использовался во многих областях. Ниже приведены некоторые типичные приложения:
Строительные материалы: в здающих покрытиях, красках, порошках для замазки и т. Д. HEC используется в качестве загустителя, связующего, прежнего пленки и стабилизатора для улучшения производительности строительства и качества готового продукта.
Извлечение нефти: в нефтяной промышленности HEC используется при приготовлении буровых жидкостей и заполнения жидкостей в качестве загустителя и уменьшения потерь жидкости для улучшения реологии грязи и предотвращения коллапса стенки скважины.
Продукты косметики и личной гигиены: HEC широко используется в средствах личной гигиены, таких как шампунь, гель для душа, крем, лосьон и т. Д. В качестве загустителя, эмульгатора и стабилизатора для улучшения текстуры и использования опыта продукта.
Фармацевтическая промышленность: в производстве лекарств HEC используется в качестве формовой помощи, агента с устойчивым высвобождением и подвешенного агента для таблеток, чтобы помочь контролировать скорость высвобождения лекарств в организме.
Продовольственная промышленность: хотя используется в небольших количествах, HEC также может использоваться в качестве пищевой добавки для корректировки вязкости и вкуса пищи.
6. Охрана окружающей среды и безопасность
HEC является натуральной целлюлозой производной с хорошей биоразлагаемостью, поэтому он мало влияет на окружающую среду после использования. Кроме того, HEC считается безопасным химическим веществом и широко используется в продуктах, которые вступают в контакт с человеческим организмом, такие как косметика, лекарства и пищу. Тем не менее, во время промышленного производства и использования, соответствующие правила безопасности все еще должны соблюдать, чтобы предотвратить реакции раздражения, которые могут быть вызваны вдыханием или долгосрочным контактом.
7. Хранение и использование мер предосторожности
Гидроксиэтилцеллюлоза должна храниться в сухой и прохладной среде, чтобы избежать влаги и агломерации. При использовании его следует добавлять в воду медленно и равномерно, чтобы избежать агломерации, вызванной добавлением большого количества за один раз. В то же время, поскольку для растворения требуется определенное количество времени, обычно необходимо оставить его на некоторое время после растворения, чтобы обеспечить полное растворение и стабильную вязкость.
Благодаря своей превосходной растворимости, утолщению, утолщению, стабильности и совместимости гидроксиэтилцеллюлоза стала незаменимой добавкой во многих промышленных областях. Благодаря непрерывной разработке технологий, объем применения HEC будет продолжать расширяться, предоставляя лучшие решения для различных отраслей.
Время публикации: 17-2025 февраля