Itin aukšto klampumo hidroksietil-celiuliozė (HEC) yra vandenyje tirpus polimerų junginys, sudarytas iš celiuliozės eterizacijos. Dėl nepaprasto klampumo ir stabilumo HEC yra plačiai naudojamas daugelyje sričių, tokių kaip kosmetika, farmacija, statyba ir naftos gavyba.
(1), HEC struktūros ir paruošimo metodas
1.1 struktūra
HEC yra eterio darinys, gautas cheminiu būdu apdorojant natūralią celiuliozę. Pagrindinis jo struktūrinis vienetas yra β-D-gliukozė, sujungta β-1,4 glikozidiniais ryšiais. Hidroksilo grupė (-oH) celiuliozėje yra pakeista etileno oksidu (EO) arba kitu eterifinuojančiu agentu, tokiu būdu įvedant etoksi (-Ch2CH2OH) grupę, kad susidarytų hidroksietil-celiuliozė. Ypač didelis klampumas HEC turi didesnę molekulinę masę, paprastai nuo milijonų iki dešimčių milijonų, o tai leidžia jam parodyti ypač didelį vandens klampumą.
1.2 Paruošimo metodas
HEC paruošimas daugiausia suskirstytas į du etapus: išankstinį celiuliozės ir eterifikacijos reakcijos apdorojimą.
Išankstinis celiuliozės apdorojimas: Natūrali celiuliozė (pvz., Medvilnė, mediena ir kt.) Yra apdorojami šarmais, kad būtų ištemptas ir atkirsto celiuliozės molekulinės grandinės, kad būtų galima vėlesnėms eterifikacijos reakcijoms.
Etherifikacijos reakcija: Šarminės sąlygomis iš anksto apdorota celiuliozė reaguojama su etileno oksidu ar kitais eterifinuojančiais agentais, kad būtų įvestos hidroksietilo grupės. Reakcijos procesui įtakos turi tokios veiksniai kaip temperatūra, laikas ir eterifinifikuojanti agento koncentracija, o HEC su skirtingais pakaitalų (DS) ir pakaitalų vienodumo (MS) laipsniais. Itin dideliam klampumui HEC paprastai reikalauja didelės molekulinės masės ir tinkamo pakaitalo laipsnio, kad būtų užtikrinta jo klampumo charakteristikos vandenyje.
(2) HEC charakteristikos
2.1 tirpumas
HEC ištirpsta tiek šaltame, tiek karštame vandenyje, sudarydamas skaidrų ar permatomą klampų tirpalą. Ištirpimo greičiui įtakos turi tokie veiksniai kaip molekulinė masė, pakaitalų laipsnis ir tirpalo temperatūra. Ypač didelio klampumo HEC yra palyginti mažai tirpstant vandenyje ir reikalauja ilgalaikio maišymo, kad būtų visiškai ištirpęs.
2.2 klampumas
Itin didelio klampumo klampumas HEC yra ryškiausia jo savybė. Jo klampumas paprastai svyruoja nuo kelių tūkstančių iki dešimčių tūkstančių milijonų · s (MPA · s), atsižvelgiant į tirpalo koncentraciją, temperatūrą ir šlyties greitį. HEC klampumas priklauso ne tik nuo molekulinės masės, bet ir yra glaudžiai susijęs su jo molekulinės struktūros pakeitimo laipsniu.
2.3 Stabilumas
HEC turi gerą stabilumą rūgštyse, šarmuose ir daugelyje organinių tirpiklių ir nėra lengvai skaidomas. Be to, HEC tirpalai turi gerą stabilumą saugojime ir ilgą laiką gali išlaikyti savo klampumą ir kitas fizines ir chemines savybes.
2.4 Suderinamumas
HEC yra suderinamas su daugybe cheminių medžiagų, įskaitant paviršiaus aktyviosios medžiagos, druskas ir kitus vandenyje tirpius polimerus. Geras jo suderinamumas leidžia išlaikyti stabilų našumą sudėtingose formulavimo sistemose.
(3) HEC taikymas
3.1 Kosmetikos ir asmens priežiūros produktai
Kosmetikoje HEC plačiai naudojama kaip tirštiklis, stabilizatorius ir plėvelės formavimo agentas. Ypač didelis klampumas HEC gali užtikrinti puikų ryšį ir ilgalaikį stabilumą ir dažniausiai naudojamas tokiuose produktuose kaip losjonai, šampūnai ir kondicionieriai.
3.2 Farmacijos pramonė
Kaip farmacijos pagalbinė priemonė, HEC dažnai naudojama ruošiant nuolatinius atpalaidavimo tabletes, gelius ir kitus farmacinius preparatus. Didelio klampumo savybė gali kontroliuoti vaisto išsiskyrimo greitį ir pagerinti vaisto biologinį prieinamumą.
3.3 Statybinės medžiagos
Statybos pramonėje HEC yra naudojamas kaip tirštiklis ir vandens sulaikymas cemento ir gipso pagrindu pagamintoms medžiagoms. Didelis jo klampumas ir geras vandens sulaikymas padeda pagerinti statybų efektyvumą ir neleisti medžiagoms išdžiūti ir sustingti.
3.4 Naftos gavyba
Naftos pramonėje HEC naudojamas gręžimo skysčiuose ir skaldant skysčius kaip tirštiklį ir tempimo reduktorių. Ypač didelis klampumas HEC gali pagerinti skysčių suspensijos talpą ir smėlį nešiojančią talpą, pagerindamas gręžimo ir ardymo operacijų rezultatus.
(4) HEC plėtros perspektyvos
Tobulėjant technologijoms ir pokyčių rinkos paklausai, HEC taikymo apimtis toliau plečiasi. Ateities plėtros kryptys apima:
4.1 Aukštos kokybės HEC plėtra
Optimizuodamas gamybos procesą ir žaliavų santykį, HEC, turintis didesnį klampumą, geresnį tirpumą ir stabilumą galima sukurti siekiant patenkinti didesnės paklausos taikymo scenarijus.
4.2 Aplinkos apsauga ir tvari plėtra
Kurkite ekologiškus gamybos procesus ir žaliavas, sumažinkite energijos suvartojimą ir išmetamų švaistymą gamybos proceso metu ir pagerinkite HEC tvarumą.
4.3 Naujų taikymo laukų išplėtimas
Naršykite HEC taikymo potencialą naujų medžiagų, maisto pramonės ir aplinkos inžinerijos srityse, kad būtų galima skatinti jo taikymą vis daugiau pramonės šakų.
Ypač didelis klampumas HEC yra daugiafunkcinė polimero medžiaga, turinti plačias taikymo perspektyvas. Dėl unikalios klampumo charakteristikų ir gero cheminio stabilumo jis vaidina svarbų vaidmenį įvairiose pramonės šakose. Tobulinant technologijas ir plėtojant taikymo sritis, HEC rinkos perspektyvos bus platesnės.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 17 d