HPMC (hidroxipropil metilcelulosa) e HEC (hidroxietil celulosa) son derivados de celulosa moi utilizados na industria e na medicina, pero teñen algunhas diferenzas significativas na estrutura química, propiedades, campos de aplicación, etc.
1. Diferenzas na estrutura química
O HPMC e o HEC son os dous éteres de celulosa procesados a partir de celulosa natural (como o algodón ou a pulpa de madeira), pero difiren nos substituíntes:
HPMC (hidroxipropil metilcelulosa): o HPMC obtense substituíndo parcialmente ou completamente algúns dos grupos hidroxilo (-OH) de celulosa con derivados de metilo (-ch₃) e hidroxipropilo (-ch₂ch (OH) CH₃). O grao de substitución de grupos metilo e hidroxipropilo determina as propiedades do HPMC.
HEC (hidroxietil celulosa): HEC é un éter de celulosa elaborado substituíndo parte dos grupos hidroxilo de celulosa por grupos hidroxietil (-ch₂ch₂oH), principalmente hidroxietilación.
Estas diferenzas na estrutura química afectan directamente á súa solubilidade, viscosidade e outras propiedades físicas e químicas.
2. Condicións de solubilidade e disolución
HPMC: HPMC ten unha excelente solubilidade en auga e pódese disolver en auga fría para formar unha solución viscosa transparente. Tamén se pode disolver en disolventes orgánicos como o etanol, a acetona, etc., pero a velocidade de disolución e o grao varían segundo o contido de substituínte específico. Unha característica importante do HPMC é que se disolve en auga fría, mentres que durante o quecemento a solución sofre xelación térmica (convértese nun xel ao quentarse e disólvese cando se arrefria). Esta propiedade é moi importante en campos como a construción e os revestimentos.
HEC: HEC tamén se disolve en auga fría, pero a diferenza do HPMC, HEC non xera en auga quente. Polo tanto, o HEC pode usarse nun rango de temperatura máis amplo. HEC ten unha forte tolerancia ao sal e engrosar as propiedades e é adecuado para o seu uso en solucións que conteñen electrólitos.
3. Viscosidade e propiedades reolóxicas
A viscosidade de HPMC e HEC varía co seu peso molecular e ambos teñen bos efectos engrosantes a diferentes concentracións:
HPMC: HPMC presenta unha alta pseudoplasticidade (é dicir, propiedades de cizalladura) en solución. A viscosidade das solucións HPMC diminúe cando aumenta o cizallamento, tornándoas axeitadas para aplicacións que requiren unha fácil propagación ou cepillado, como pinturas, cosméticos, etc. A viscosidade do HPMC diminúe co aumento da temperatura e un xel formarase a unha determinada temperatura.
As solucións HEC: HEC teñen maior viscosidade e mellores propiedades engrosantes a baixas taxas de cizalladura, mostrando mellores propiedades de fluxo newtoniano (é dicir, a tensión de cizalladura é proporcional á taxa de cizalladura). Ademais, as solucións HEC teñen pequenos cambios de viscosidade nos ambientes que conteñen sales e electrólitos e teñen unha boa resistencia ao sal. Son moi utilizados en campos que requiren resistencia ao sal, como a extracción de aceite e o tratamento de barro.
4. Diferenzas nos campos de aplicación
Aínda que tanto HPMC como HEC poden usarse como espesantes, adhesivos, formadores de películas, estabilizadores, etc., o seu rendemento en áreas de aplicación específicas difire:
Aplicacións de HPMC:
Industria da construción: O HPMC úsase como axente engrosante e axente de retención de auga nos campos de materiais de construción como morteiro de cemento, produtos de xeso e adhesivos de baldosas cerámicas. Mellora a traballador do morteiro, resiste a cagar e prolonga o tempo aberto do morteiro.
Campos farmacéuticos e alimentarios: En medicina, o HPMC úsase a miúdo como materiais de revestimento para tabletas e materiais marco para preparados de liberación sostida. Na industria alimentaria, o HPMC úsase como aditivo alimentario, principalmente como emulsionante, espesante e estabilizador.
Daily Chemical Industry: HPMC úsase como estabilizador de emulsión, engrosamento e ingrediente protectora en forma de películas en produtos de cosméticos e coidados persoais.
Aplicacións de HEC:
Extracción de aceite: Dado que HEC ten unha forte tolerancia ás sales, é especialmente adecuado para o seu uso como axente engrosante para perforar líquidos e fracturar fluídos en ambientes con alto contido en sal para mellorar as propiedades reolóxicas do barro.
Industria do revestimento: HEC úsase como espesante e estabilizador nos revestimentos a base de auga. Pode mellorar a fluidez e o rendemento da construción do revestimento e evitar que o revestimento se caia.
A fabricación de papel e a industria téxtil: o HEC pódese usar para o tamaño da superficie en fabricación de papel e tratamento de suspensión na industria téxtil para engrosar, estabilizar e axustar as propiedades reolóxicas.
5. Estabilidade ambiental e biocompatibilidade
HPMC: HPMC úsase habitualmente nos campos farmacéuticos e alimentarios debido á súa boa biocompatibilidade e biodegradabilidade. As súas propiedades de gel de térmico tamén lle dan vantaxes únicas en certas formulacións farmacéuticas sensibles á temperatura. Ademais, o HPMC non é iónico, non afectado polos electrólitos e ten boa estabilidade aos cambios de pH.
HEC: HEC tamén ten unha boa biocompatibilidade e biodegradabilidade, pero presenta unha maior estabilidade en ambientes de alta sal. Polo tanto, HEC é unha mellor opción onde se necesitan resistencia ao sal e resistencia aos electrólitos, como a exploración de petróleo, a enxeñaría offshore, etc.
6. Custo e subministración
Dado que tanto HPMC como HEC derivan da celulosa natural, a subministración de materias primas é estable, pero debido a diferentes procesos de produción, o custo de produción de HPMC é xeralmente lixeiramente superior ao de HEC. Isto fai que HEC sexa máis empregado nalgunhas aplicacións sensibles aos custos, como materiais de construción, produtos químicos de campo de petróleo, etc.
HPMC e HEC son importantes derivados de celulosa. Aínda que son diferentes na estrutura química, ambos teñen funcións como engrosamento, estabilización, retención de auga e formación de películas. En termos de selección específica de aplicacións, HPMC ocupa unha posición importante na construción, preparación farmacéutica e industrias alimentarias debido ás súas propiedades especiais de gelificación térmica; Aínda que HEC xoga un papel importante na industria do petróleo debido á súa excelente tolerancia ao sal e á adaptabilidade da temperatura máis ampla. Máis vantaxoso nos revestimentos mineiros e a base de auga. Segundo diferentes requisitos de aplicación, a selección de derivados de celulosa adecuada pode mellorar o rendemento do produto e os beneficios económicos.
Tempo de publicación: 17 de febreiro-2025