HEC (hidroxietil celulosa) e HPMC (hidroxipropil metilcelulosa) son dous derivados de celulosa de uso común, que son amplamente empregados en moitas industrias. Estes materiais convertéronse en importantes materiais funcionais debido ás súas propiedades físicas e químicas únicas.
1. HEC (hidroxietil celulosa)
1.1 Estrutura e propiedades básicas
HEC é un polímero non soluble en auga iónico obtido por modificación química da celulosa natural. A súa estrutura básica é a introdución de substituíntes de hidroxietilo no esqueleto β-D-glicosa da celulosa. Debido á hidrofilicidade do grupo hidroxietílico na súa estrutura, HEC ten unha boa solubilidade e engrosar as propiedades na auga.
HEC presenta unha boa adhesión, formación de películas e lubricidade, e tamén é resistente á ácida e álcali e ten unha boa biocompatibilidade. Estas propiedades convérteno nun engrosador moi eficaz, estabilizador e axente formador de películas en sistemas acuosos. Ademais, a solución HEC ten unha boa tixotropía, que pode mostrar unha alta viscosidade baixo a forza de cizalladura baixa, e a viscosidade cae rapidamente baixo unha alta forza de cizallamento. Esta característica fai que teña un valor importante da aplicación en varios tratamentos con fluídos.
1.2 Proceso de preparación
O HEC está preparado principalmente por reacción de eterificación da celulosa natural. As materias primas de uso común inclúen fontes de celulosa como o algodón e a madeira, que reaccionan con óxido de etileno despois da alcalización para obter hidroxietil celulosa. Durante todo o proceso de reacción, o control das condicións de reacción (como a temperatura, o valor do pH e o tempo) ten unha influencia importante no grao de substitución, solubilidade e viscosidade do produto final.
1.3 Campos de aplicación
HEC é amplamente utilizado en materiais de construción, revestimentos, produtos químicos diarios, medicamentos e alimentos. Nos materiais de construción, o HEC é amplamente utilizado no morteiro de cemento e no xeso como un espesante e un estabilizador eficaces para mellorar a súa operabilidade e propiedades anti-arrastre. Na industria de revestimentos, o HEC pódese usar como modificador de espesante e reoloxía para os revestimentos a base de auga para mellorar a adhesión e a suavidade dos revestimentos. En produtos químicos diarios como xampú e desinfectante de mans, o HEC úsase como espesante e hidratante para darlle unha boa sensación ao produto. Ademais, nas industrias farmacéuticas e alimentarias, o HEC úsase como ligante para tabletas, unha película antiga para cápsulas e un espesante e estabilizador para alimentos debido á súa boa biocompatibilidade e baixa toxicidade.
2. HPMC (hidroxipropil metilcelulosa)
2.1 Estrutura e propiedades básicas
O HPMC é un éter de celulosa non iónica obtido introducindo grupos de hidroxipropilo e metoxi no esqueleto de celulosa. Semellante ao HEC, HPMC ten unha boa solubilidade en auga, engrosamento, propiedades formando películas e biocompatibilidade. Debido aos grupos metoxi e hidroxipropilo na súa estrutura, o HPMC non só ten unha boa solubilidade na auga, senón que presenta unha forte actividade superficial e propiedades de suspensión.
A viscosidade da solución HPMC está afectada significativamente pola temperatura. Dentro dun certo rango de temperatura, a viscosidade da solución HPMC diminúe co aumento da temperatura. Ademais, HPMC tamén ten boas propiedades de xel. Cando a temperatura da solución supera un certo valor, formarase un xel. Esta propiedade ten un valor especial da aplicación nos campos de alimentos e medicamentos.
2.2 Proceso de preparación
A preparación de HPMC é similar á HEC, e tamén se realiza mediante a reacción de eterificación da celulosa. Normalmente, a celulosa reacciona con óxido de propileno e cloruro de metilo en condicións alcalinas para introducir respectivamente os grupos de hidroxipropilo e metoxi. As propiedades do HPMC (como a viscosidade, a solubilidade e a temperatura do xel) pódense controlar con precisión axustando o grao de substitución e as condicións de reacción.
2.3 Campos de aplicación
HPMC ten unha ampla gama de aplicacións nos campos de construción, medicina, alimentos e produtos químicos diarios. Nos materiais de construción, o HPMC é amplamente utilizado nos produtos de morteiro de cemento e xeso como espesante, retener de auga e ligante para mellorar o rendemento da construción e a durabilidade do material. No campo da medicina, o HPMC úsase como axente de liberación controlado, adhesivo e material de revestimento de cápsulas para comprimidos, o que pode controlar eficazmente a taxa de liberación de fármacos e mellorar a estabilidade dos medicamentos. Na industria alimentaria, o HPMC é moi utilizado como espesante e emulsionante en produtos de panadería, produtos lácteos e condimentos para mellorar a textura e o sabor dos produtos. Ademais, o HPMC tamén se usa amplamente en produtos químicos diarios como xampú, acondicionador, limpador facial, etc., dándolle aos produtos un excelente efecto de engrosamento e propiedades de lubricación.
Como dous importantes derivados de celulosa, HEC e HPMC xogan un papel clave en moitas industrias. HEC é amplamente utilizado en construción, revestimentos, produtos químicos diarios e medicamentos debido ao seu excelente engrosamento, formación de películas e biocompatibilidade. Pola súa banda, HPMC xoga un papel importante nas industrias de construción, medicina e alimentos debido ás súas propiedades geladas únicas e amplos campos de aplicación. Co avance da tecnoloxía, o proceso de preparación e os campos de aplicación destes dous materiais continuarán expandíndose, traendo máis posibilidades para o desenvolvemento de industrias relacionadas.
Tempo de publicación: 17 de febreiro-2025