Гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) является важным неионным водорастворимым полимером, принадлежащим к классу соединений целлюлозного эфира. Он получается путем эфирной реакции природной целлюлозы с этиленоксидом (этиленоксидом) в щелочных условиях. Гидроксиэтил целлюлоза представляет собой линейную полисахаридную цепь, состоящую из единиц глюкозы целлюлозы в химической структуре, и некоторые или все гидроксильные группы на ее единицах глюкозы заменяются гидроксиэтиловыми группами для образования гидроксиэтилцеллозы.
Ингредиенты и химическая структура
Молекулярная структура гидроксиэтил целлюлозы в основном включает в себя следующие части:
Целлюлоза основная цепь: целлюлоза является естественным полисахаридом, основным компонентом которого является линейная цепь единиц глюкозы, соединенных β-1,4-гликозидными связями. Эта структура целлюлозы придает ему высокую кристалличность и физическую прочность.
Гидроксиэтиловый заместитель: в глюкозной единице целлюлозной основной цепи существует три гидроксильные группы (-OH), расположенные в положениях C2, C3 и C6 соответственно. Гидроксиэтил целлюлоза продуцируется путем введения групп гидроксиэтил (–ch2ch2OH) в гидроксильные группы посредством реакции этерификации между этими гидроксильными группами и этиленом. Введение этих заместителей снижает кристалличность целлюлозы, улучшает растворимость в воде и заставляет ее проявлять хорошее утолщение и вязкоупругость в водном растворе.
Молекулярная масса и степень замены: молекулярная масса и степень замещения (то есть количество гидроксильных групп, заменяемых на каждую единицу глюкозы) гидроксиэтил целлюлозы, являются двумя важными факторами, влияющими на ее свойства. Как правило, гидроксиэтил целлюлоза с более высокой молекулярной массой обладает лучшей вязкостью и утолщением, в то время как более высокая степень замещения повышает ее растворимость и стабильность воды.
Физико -химические свойства гидроксиэтил целлюлозы
Благодаря своей уникальной структуре гидроксиэтилцеллюлоза демонстрирует серию превосходных физико -химических свойств:
Растворимость воды: гидроксиэтилцеллюлоза легко растворима в холодной и горячей воде, образуя прозрачный или слегка мутный коллоидный раствор. Его процесс растворения существенно не зависит от значения pH и остается стабильным в широком диапазоне pH (обычно от 2 до 12).
Утолщение: гидроксиэтилцеллюлоза обладает хорошим эффектом утолщения в водном растворе, а на ее способность утолливать влияет молекулярная масса, степень замены и концентрацию раствора. Когда концентрация увеличивается, вязкость раствора увеличивается в геометрической прогрессии, поэтому она широко используется в промышленных областях, которые требуют загустителей.
Поверхностная активность: Поскольку молекула гидроксиэтил целлюлозы содержит гидрофильные группы и гидрофобные скелеты, она может уменьшить поверхностное натяжение воды в растворе и демонстрировать определенную поверхностную активность. Это свойство использует его в покрытиях, чернилах и других полях и может улучшить текучесть и свойства покрытия продукта.
Стабильность: Гидроксиэтил целлюлоза обладает хорошей стабильностью в водном растворе, может сопротивляться влиянию общих окислителей и света и относительно стабильна в кислотных и щелочных условиях. Это не будет деградировано большинством микроорганизмов в водном растворе, поэтому во время хранения его нелегко ухудшить.
Биосовместимость и безопасность. Гидроксиэтиловая целлюлоза широко используется в пищевых продуктах, косметике и медицине, поскольку она получена из натуральной целлюлозы и все еще поддерживает хорошую биосовместимость и низкую токсичность после химической модификации. Например, он используется в качестве загустителя и стабилизатора в пище, в качестве стабилизатора увлажнения и эмульгатора в косметике, а также в качестве связующего и контролируемого высвобождения матрицы для таблеток в фармацевтических препаратах.
Подготовка и применение
Приготовление гидроксиэтил целлюлозы обычно делится на три этапа: щелочка целлюлозы, реакция этерификации, очистка и сушка. Во -первых, целлюлоза обрабатывается в щелочных условиях для активации гидроксильных групп целлюлозы, а затем реагирует с этиленом оксидом с образованием гидроксиэтилцеллюлозы. Наконец, конечный продукт получается с помощью таких шагов, как нейтрализация, очистка и сушка.
Гидроксиэтиловая целлюлоза широко используется в строительных материалах (таких как цементные растворы и покрытия), ежедневные химические вещества (такие как детергенты и косметика), медицины (такие как системы высвобождения, контролируемого наркотиками) и пищевая промышленность (такие как утолщения и стабилизаторы).
Гидроксиэтилцеллюлоза широко используется в различных областях из -за ее превосходных физических и химических свойств и универсальности. Уникальность его структуры и композиции позволяет ему играть важную роль в утолщении, эмульгировании, суспензии, формировании пленки и стабилизации, и является незаменимым важным химическим материалом.
Время публикации: 17-2025 февраля