Hydroxietylcellulosa (HEC) är en viktig nonjonisk vattenlöslig polymer som tillhör cellulosa eterklassen av föreningar. Det erhålls genom eterifieringsreaktion av naturlig cellulosa med etenoxid (etenoxid) under alkaliska förhållanden. Hydroxietylcellulosa är en linjär polysackaridkedja som består av glukosenheter av cellulosa i kemisk struktur, och en del eller alla hydroxylgrupper på dess glukosenheter ersätts av hydroxietylgrupper för att bilda hydroxietylcellulosa.
Ingredienser och kemisk struktur
Den molekylära strukturen hos hydroxietylcellulosa inkluderar huvudsakligen följande delar:
Cellulosa ryggrad: Cellulosa är en naturlig polysackarid, vars huvudkomponent är en linjär kedja av glukosenheter anslutna med p-1,4-glykosidiska bindningar. Denna struktur av cellulosa ger den hög kristallinitet och fysisk styrka.
Hydroxietylsubstituent: I glukosenheten i cellulosa -ryggraden finns det tre hydroxylgrupper (–OH), belägna vid C2-, C3- och C6 -positionerna. Hydroxietylcellulosa produceras genom att införa hydroxietyl (–CH2CH2OH) -grupper på hydroxylgrupperna genom en eterifieringsreaktion mellan dessa hydroxylgrupper och etylenoxid. Införandet av dessa substituenter minskar kristalliniteten hos cellulosa, förbättrar dess vattenlöslighet och gör att den uppvisar god förtjockning och viskoelasticitet i vattenlösning.
Molekylvikt och grad av substitution: Molekylvikten och graden av substitution (dvs. antalet hydroxylgrupper som ersätts på varje glukosenhet) av hydroxietylcellulosa är två viktiga faktorer som påverkar dess egenskaper. I allmänhet har hydroxietylcellulosa med en högre molekylvikt bättre viskositet och förtjockningsförmåga, medan en högre grad av substitution förbättrar dess vattenlöslighet och stabilitet.
Fysikalisk -kemiska egenskaper hos hydroxietylcellulosa
På grund av dess unika struktur uppvisar hydroxietylcellulosa en serie utmärkta fysikalisk -kemiska egenskaper:
Vattenlöslighet: Hydroxietylcellulosa är lätt löslig i kallt och varmt vatten för att bilda en tydlig eller något grumlig kolloidal lösning. Dess upplösningsprocess påverkas inte signifikant av pH -värdet och förblir stabilt över ett brett pH -intervall (vanligtvis mellan 2 och 12).
Förtjockning: Hydroxietylcellulosa har en god förtjockningseffekt i vattenlösning, och dess förtjockningsförmåga påverkas av molekylvikt, grad av substitution och lösningskoncentration. När koncentrationen ökar ökar lösningens viskositet exponentiellt, så den används ofta inom industrifält som kräver förtjockningsmedel.
Ytaktivitet: Eftersom hydroxietylcellulosamolekylen innehåller hydrofila grupper och hydrofoba skelett kan det minska ytspänningen i vatten i lösningen och visa en viss ytaktivitet. Den här egenskapen gör den som används i beläggningar, bläck och andra fält och kan förbättra produktens flytande och beläggningsegenskaper.
Stabilitet: Hydroxietylcellulosa har god stabilitet i vattenlösning, kan motstå påverkan av allmänna oxidanter och ljus och är relativt stabilt under syra och alkaliska förhållanden. Det kommer inte att försämras av de flesta mikroorganismer i vattenlösning, så det är inte lätt att försämras under lagring.
Biokompatibilitet och säkerhet: Hydroxietylcellulosa används allmänt inom mat, kosmetika och medicin eftersom den härstammar från naturlig cellulosa och fortfarande upprätthåller god biokompatibilitet och låg toxicitet efter kemisk modifiering. Till exempel används det som en förtjockningsmedel och stabilisator i mat, som en humektant och emulgatorstabilisator i kosmetika, och som en bindemedel och kontrollerad frisättningsmatris för tabletter i farmaceutiska beredningar.
Förberedelse och tillämpning
Beredningen av hydroxietylcellulosa delas vanligtvis upp i tre steg: alkalisering av cellulosa, eterifieringsreaktion, rening och torkning. Först behandlas cellulosa under alkaliska förhållanden för att aktivera hydroxylgrupperna av cellulosa och reageras sedan med etylenoxid för att producera hydroxietylcellulosa. Slutligen erhålls slutprodukten genom steg som neutralisering, rening och torkning.
Hydroxietylcellulosa används ofta i byggnadsmaterial (såsom cementmortel och beläggningar), dagliga kemikalier (såsom tvättmedel och kosmetika), medicin (såsom läkemedelsstyrda frisättningssystem) och livsmedelsindustri (såsom förtjockningsmedel och stabilisatorer).
Hydroxietylcellulosa används ofta inom olika områden på grund av dess utmärkta fysiska och kemiska egenskaper och mångsidighet. Det unika med dess struktur och sammansättning gör det möjligt att spela en viktig roll i förtjockning, emulgering, suspension, filmbildning och stabilisering och är ett ofördelbart viktigt kemiskt material.
Posttid: feb-17-2025