Ультра-высокая гидроксиэтиловая целлюлоза (HEC) (HEC) представляет собой водорастворимое полимерное соединение, образованное этерификацией целлюлозы. Из -за своей замечательной вязкости и стабильности HEC широко используется во многих областях, таких как косметика, фармацевтические препараты, конструкция и добыча нефти.
(1), Структура HEC и метод подготовки
1.1 Структура
HEC - это эфирное производное, полученное в результате химической обработки природной целлюлозы. Его основная структурная единица-β-D-глюкоза, соединенная β-1,4 гликозидными связями. Гидроксильная группа (-OH) в целлюлозе заменяется на этиленоксид (EO) или другого этеривизирующего агента, вводя тем самым группу этокси (-Ch2Ch2OH) для формирования гидроксиэтил целлюлозы. Ультра-высокая вязкость HEC имеет более высокую молекулярную массу, обычно между миллионами и десятками миллионов, что позволяет ему проявлять чрезвычайно высокую вязкость в воде.
1.2 Метод подготовки
Приготовление HEC в основном делится на два этапа: предварительная обработка целлюлозы и реакции этерификации.
Предварительная обработка целлюлозы: натуральная целлюлоза (такая как хлопок, деревянная пульпа и т. Д.) Обработывается щелочными, чтобы растянуть и диссоциации молекулярных цепей целлюлозы для последующих реакций этерификации.
Реакция этерификации: в щелочных условиях предварительно обработанная целлюлоза реагирует с этиленоксидом или другими эфирирующими агентами для введения гидроксиэтиловых групп. На процесс реакции влияют такие факторы, как температура, время и концентрация эфирирующего агента, и HEC с различной степенью замещения (DS) и однородности замещения (MS) наконец получены. Ультра-высокая вязкость HEC обычно требует высокой молекулярной массы и подходящей степени замены, чтобы обеспечить его характеристики вязкости в воде.
(2) Характеристики HEC
2.1 растворимость
HEC растворяется как в холодной, так и в горячей воде, образуя прозрачный или полупрозрачный вязкий раствор. На скорость растворения влияет такие факторы, как молекулярная масса, степень замещения и температура раствора. Ультра-высокая вязкость HEC имеет относительно низкую растворимость в воде и требует длительного перемешивания, чтобы полностью раствориться.
2.2 Вязкость
Вязкость сверхвысокой вязкости HEC является его наиболее заметной характеристикой. Его вязкость обычно варьируется от нескольких тысяч до десятков тысяч миллионов (МПа), в зависимости от концентрации, температуры и скорости сдвига раствора. Вязкость HEC не только зависит от молекулярной массы, но также тесно связана со степенью замещения в ее молекулярной структуре.
2.3 Стабильность
HEC обладает хорошей стабильностью в кислотах, щелочках и большинстве органических растворителей, и его нелегко разлагаться. Кроме того, растворы HEC обладают хорошей стабильностью хранения и могут в течение длительного времени сохранять их вязкость и другие физические и химические свойства.
2.4 Совместимость
HEC совместим с широким спектром химических веществ, включая поверхностно-активные вещества, соли и другие водорастворимые полимеры. Его хорошая совместимость позволяет ему поддерживать стабильную производительность в сложных системах состава.
(3) Применение HEC
3.1 Продукты косметики и личной гигиены
В косметике HEC широко используется в качестве загустителя, стабилизатора и пленки. Ультра-высокая вязкость HEC может обеспечить превосходное прикосновение и длительную стабильность и обычно используется в таких продуктах, как лосьоны, шампуни и кондиционеры.
3.2 Фармацевтическая промышленность
В качестве фармацевтического вспышки HEC часто используется при приготовлении таблеток с постоянным высвобождением, гелей и других фармацевтических препаратов. Его свойство высокой вязкости может контролировать частоту выброса лекарственного средства и улучшить биодоступность лекарственного средства.
3.3 Строительные материалы
В строительной отрасли HEC используется в качестве загустителя и агента, поддерживающего водоснабжение для материалов на основе цемента и гипса. Его высокая вязкость и хорошая задержка воды помогают улучшить производительность строительства и предотвратить высыхание и провисание материалов.
3.4 Извлечение масла
В нефтяной промышленности HEC используется в буровых жидкостях и переломах жидкостей в качестве загустителя и восстановителя. Ультра-высокая вязкость HEC может улучшить подвесную способность и несущую способность жидкостей, улучшая результаты операций бурового и распада.
(4) Перспективы развития HEC
С развитием технологий и изменений в рыночном спросе, объем приложения HEC продолжает расширяться. Будущие направления развития включают в себя:
4.1 Разработка высокопроизводительных HEC
Оптимизируя производственный процесс и соотношение сырья, HEC с более высокой вязкостью, лучшая растворимость и стабильность могут быть разработаны для удовлетворения сценариев применения с более высоким спросом.
4.2. Охрана окружающей среды и устойчивое развитие
Разработать экологически чистые производственные процессы и сырье, уменьшить потребление энергии и выбросы отходов во время производственного процесса и повысить устойчивость HEC.
4.3 Расширение новых полей приложения
Исследуйте потенциал применения HEC в области новых материалов, пищевой промышленности и экологической инженерии для содействия его применению в большем количестве отраслей.
Ультра-высокая вязкость HEC-это многофункциональный полимерный материал с широкими перспективами применения. Его уникальные характеристики вязкости и хорошая химическая стабильность заставляют его играть важную роль в различных отраслях. С развитием технологий и расширением областей применения, перспективы рынка HEC будут шире.
Время публикации: 17-2025 февраля