Ultra-wysoka lepkość hydroksyetyloceluloza (HEC) jest rozpuszczalnym w wodzie związkiem polimerowym utworzonym przez eteryfikację celulozy. Ze względu na niezwykłą lepkość i stabilność HEC jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach, takich jak kosmetyki, farmaceutyki, konstrukcja i ekstrakcja oleju.
(1), struktura i metoda przygotowania HEC
1.1 Struktura
HEC jest pochodną eterową uzyskaną z chemicznego obróbki naturalnej celulozy. Jego podstawową jednostką strukturalną jest β-D-glukoza, połączona wiązaniami β-1,4 glikozydowymi. Grupa hydroksylowa (-OH) w celulozie zastępuje się tlenkiem etylenu (EO) lub innym środkiem eterycznym, wprowadzając w ten sposób grupę etoksy (-ch2Ch2OH) z wytworzeniem hydroksyetylocelulozy. Ultra-wysoka lepkość HEC ma wyższą masę cząsteczkową, zwykle między milionami a dziesiątkami milionów, co pozwala mu wykazywać wyjątkowo wysoką lepkość w wodzie.
1.2 Metoda przygotowania
Przygotowanie HEC jest głównie podzielone na dwa etapy: wstępne obróbkę celulozy i reakcji eteryfikacji.
Wstępne obróbkę celulozy: naturalna celuloza (taka jak bawełna, miazga drewniana itp.) Jest traktowana alkaliami w celu rozciągania i dysocjowania łańcuchów molekularnych celulozy w celu późniejszych reakcji eteryfikacji.
Reakcja eteryczna: W warunkach alkalicznych wstępnie traktowana celuloza reaguje się z tlenkiem etylenu lub innymi środkami eteryficującymi w celu wprowadzenia grup hydroksyetylowych. Na proces reakcji wpływają czynniki, takie jak temperatura, czas i stężenie środka eteryczne, a HEC o różnych stopniach podstawienia (DS) i jednorodność podstawienia (MS) są ostatecznie uzyskiwane. Ultra-wysoka lepkość HEC na ogół wymaga wysokiej masy cząsteczkowej i odpowiedniego stopnia podstawienia, aby zapewnić jej charakterystykę lepkości w wodzie.
(2) Charakterystyka HEC
2.1 Rozpuszczalność
HEC rozpuszcza się zarówno w zimnej, jak i gorącej wodzie, tworząc przezroczysty lub półprzezroczysty roztwór lepki. Na szybkość rozpuszczania wpływają takie czynniki, jak masa cząsteczkowa, stopień podstawienia i temperatura roztworu. Ultra wysoka lepkość HEC ma stosunkowo niską rozpuszczalność w wodzie i wymaga długotrwałego mieszania w celu całkowitego rozpuszczenia.
2.2 Lepkość
Lepkość ultra-wysokiej lepkości HEC jest jej najbardziej znaczącą cechą. Jego lepkość zwykle waha się od kilku tysięcy do dziesiątek tysięcy millipa · s (MPA · s), w zależności od stężenia, temperatury i szybkości ścinania roztworu. Lepkość HEC zależy nie tylko od masy cząsteczkowej, ale jest również ściśle związana ze stopniem podstawienia w jej strukturze cząsteczkowej.
2.3 Stabilność
HEC ma dobrą stabilność w kwasach, alkaliach i większości rozpuszczalników organicznych i nie jest łatwo zdegradowany. Ponadto roztwory HEC mają dobrą stabilność przechowywania i mogą przez długi czas utrzymać swoją lepkość oraz inne właściwości fizyczne i chemiczne.
2.4 Kompatybilność
HEC jest kompatybilny z szeroką gamą chemikaliów, w tym środków powierzchniowo czynnych, soli i innych rozpuszczalnych w wodzie polimerów. Jego dobra kompatybilność umożliwia utrzymanie stabilnej wydajności w złożonych systemach formułowych.
(3) Zastosowanie HEC
3.1 Kosmetyki i produkty do higieny osobistej
W kosmetykach HEC jest szeroko stosowany jako środek zagęszcza, stabilizator i środek tworzący film. Ultra wysoka lepkość HEC może zapewnić doskonałą stabilność i długotrwałą stabilność i jest powszechnie stosowany w produktach takich jak płyny, szampony i odżywki.
3.2 Przemysł farmaceutyczny
Jako substancja farmaceutyczna, HEC jest często stosowany w przygotowaniu tabletek, żeli i innych preparatów farmaceutycznych. Jego właściwość wysokiej lepkości może kontrolować szybkość uwalniania leku i poprawić biodostępność leku.
3.3 Materiały budowlane
W branży budowlanej HEC jest wykorzystywany jako środek zagęszcza i środka do powstania wody do materiałów cementowych i gipsowych. Jego wysoka lepkość i dobra zatrzymanie wody pomagają poprawić wydajność budowy i zapobiegają wysuszeniu materiałów i zwiotczeniu.
3,4 Ekstrakcja oleju
W przemyśle naftowym HEC jest stosowany w płynach wiercenia i płynach szczelinowania jako zagęszczaczy i oporu. Ultra-wysoka lepkość HEC może poprawić pojemność zawieszenia i zdolność do przenoszenia piasku cieczy, poprawiając wyniki operacji wiercenia i szczelinowania.
(4) perspektywy rozwoju HEC
Wraz z postępem technologii i zmianami popytu na rynku, zakres aplikacji HEC nadal się rozwija. Przyszłe kierunki rozwoju obejmują:
4.1 Opracowanie wysokowydajnych HEC
Dzięki optymalizacji procesu produkcyjnego i wskaźnika surowca HEC z wyższą lepkością można opracować lepszą rozpuszczalność i stabilność w celu spełnienia scenariuszy zastosowania na wyższych czasach.
4.2 Ochrona środowiska i zrównoważony rozwój
Rozwijaj przyjazne dla środowiska procesy produkcyjne i surowce, zmniejsz zużycie energii i emisję odpadów podczas procesu produkcyjnego oraz poprawiaj zrównoważony rozwój HEC.
4.3 Rozszerzenie nowych pól aplikacji
Przeglądaj potencjał zastosowania HEC w dziedzinie nowych materiałów, przemysłu spożywczego i inżynierii środowiska w celu promowania zastosowania w większej liczbie branż.
Ultra-wysoka lepkość HEC jest wielofunkcyjnym materiałem polimerowym o szerokich perspektywach zastosowania. Jego unikalna charakterystyka lepkości i dobra stabilność chemiczna sprawiają, że odgrywa ważną rolę w różnych branżach. Wraz z postępem technologii i rozszerzeniem pól aplikacji, perspektywy rynkowe HEC będą szersze.
Czas po: 17-2025 lutego