Ultrahög viskositetshydroxietylcellulosa (HEC) är en vattenlöslig polymerförening bildad genom eterifiering av cellulosa. På grund av dess anmärkningsvärda viskositet och stabilitet används HEC i stor utsträckning inom många områden som kosmetika, läkemedel, konstruktion och oljeutvinning.
(1), HEC -struktur och beredningsmetod
1.1 struktur
HEC är ett eterderivat erhållet från kemisk behandling av naturlig cellulosa. Dess grundläggande strukturella enhet är ß-D-glukos, ansluten med p-1,4 glykosidbindningar. Hydroxylgruppen (-OH) i cellulosa ersätts av etenoxid (EO) eller annat eterifierande medel, vilket introducerar en etoxi (-CH2CH2OH) -grupp för att bilda hydroxietylcellulosa. Ultrahög viskositet HEC har en högre molekylvikt, vanligtvis mellan miljoner och tiotals miljoner, vilket gör att den kan uppvisa extremt hög viskositet i vatten.
1.2 Förberedningsmetod
Beredningen av HEC är huvudsakligen uppdelad i två steg: förbehandling av cellulosa och eterifieringsreaktion.
Förbehandling av cellulosa: naturlig cellulosa (såsom bomull, trämassa, etc.) behandlas med alkali för att sträcka och dissociera cellulosamolekylkedjorna för efterföljande eterifieringsreaktioner.
Etherifieringsreaktion: Under alkaliska förhållanden reageras den förbehandlade cellulosa med etenoxid eller andra eterifieringsmedel för att införa hydroxietylgrupper. Reaktionsprocessen påverkas av faktorer såsom temperatur, tid och eterifieringsmedel koncentration, och HEC med olika grader av substitution (DS) och substitutionens enhetlighet (MS) erhålls slutligen. Ultrahög viskositet HEC kräver i allmänhet hög molekylvikt och en lämplig grad av substitution för att säkerställa dess viskositetsegenskaper i vatten.
(2) HEC: s egenskaper
2.1 Löslighet
HEC upplöses i både kallt och varmt vatten och bildar en transparent eller genomskinlig viskös lösning. Upplösningshastigheten påverkas av faktorer såsom molekylvikt, grad av substitution och lösningstemperatur. Ultrahög viskositet HEC har relativt låg löslighet i vatten och kräver långvarig omrörning för att helt upplösas.
2.2 Viskositet
Viskositeten hos ultrahög viskositet HEC är dess mest anmärkningsvärda egenskap. Dess viskositet sträcker sig vanligtvis från flera tusen till tiotusentals millipa · s (MPA · s), beroende på lösningens koncentration, temperatur och skjuvhastighet. Viskositeten hos HEC beror inte bara på molekylvikten, utan är också nära besläktad med graden av substitution i dess molekylstruktur.
2.3 Stabilitet
HEC har god stabilitet i syror, alkalier och de flesta organiska lösningsmedel och försämras inte lätt. Dessutom har HEC -lösningar god lagringsstabilitet och kan bibehålla sin viskositet och andra fysiska och kemiska egenskaper under lång tid.
2.4 Kompatibilitet
HEC är kompatibel med ett brett spektrum av kemikalier, inklusive ytaktiva medel, salter och andra vattenlösliga polymerer. Dess goda kompatibilitet gör det möjligt för den att upprätthålla stabila prestanda i komplexa formuleringssystem.
(3) Tillämpning av HEC
3.1 Kosmetika och personliga vårdprodukter
I kosmetika används HEC allmänt som förtjockningsmedel, stabilisator och filmbildande medel. Ultrahög viskositet HEC kan ge utmärkt beröring och långvarig stabilitet och används vanligtvis i produkter som lotioner, schampon och balsam.
3.2 Läkemedelsindustrin
Som ett farmaceutiskt hjälpmedel används HEC ofta vid beredning av tabletter, geler och andra farmaceutiska preparat. Dess höga viskositetsegenskap kan kontrollera läkemedelsfrisättningshastigheten och förbättra biotillgängligheten för läkemedlet.
3.3 Byggnadsmaterial
Inom byggbranschen används HEC som en förtjockningsmedel och vattenbehandlingsmedel för cement- och gipsbaserade material. Dess höga viskositet och god vattenhållning hjälper till att förbättra konstruktionsprestanda och förhindra att material torkar ut och slappar.
3.4 Oljeuttag
Inom petroleumsindustrin används HEC i borrvätskor och sprickvätskor som en förtjocknings- och dragreducerare. Ultrahög viskositet HEC kan förbättra vätskans suspensionskapacitet och sandbärande kapacitet, vilket förbättrar resultaten av borrning och sprickningsoperationer.
(4) Utvecklingsutsikter för HEC
Med utvecklingen av teknik och förändringar i marknadens efterfrågan fortsätter HEC: s tillämpningsområde att expandera. Framtida utvecklingsanvisningar inkluderar:
4.1 Utveckling av högpresterande HEC
Genom att optimera produktionsprocessen och råmaterialförhållandet kan HEC med högre viskositet, bättre löslighet och stabilitet utvecklas för att möta högre begäran om applikationsscenarier.
4.2 Miljöskydd och hållbar utveckling
Utveckla miljövänliga produktionsprocesser och råvaror, minska energiförbrukningen och avfallsutsläppen under produktionsprocessen och förbättra HEC: s hållbarhet.
4.3 Utvidgning av nya applikationsfält
Utforska tillämpningspotentialen för HEC inom områdena nya material, livsmedelsindustri och miljöteknik för att främja dess tillämpning i fler branscher.
Ultrahög viskositet HEC är ett multifunktionellt polymermaterial med breda tillämpningsmöjligheter. Dess unika viskositetsegenskaper och god kemisk stabilitet gör att den spelar till en viktig roll i olika branscher. Med utvecklingen av teknik och utvidgningen av applikationsfält kommer marknadsutsikterna för HEC att bli bredare.
Posttid: feb-17-2025