Hidroxietil celuloza (HEC) este un polimer nonionic important solubil în apă aparținând clasei de compuși eterului de celuloză. Se obține prin reacția de eterificare a celulozei naturale cu oxid de etilen (oxid de etilen) în condiții alcaline. Hidroxietil celuloza este un lanț liniar polizaharide compus din unități de glucoză de celuloză în structura chimică, iar unele sau toate grupările hidroxil de pe unitățile sale de glucoză sunt înlocuite cu grupe hidroxietilice pentru a forma hidroxietil celuloză.
Ingrediente și structură chimică
Structura moleculară a celulozei hidroxietilice include în principal următoarele părți:
Coloana vertebrală a celulozei: celuloza este o polizaharidă naturală, a cărei componentă principală este un lanț liniar de unități de glucoză conectate de legături β-1,4-glicozidice. Această structură a celulozei îi conferă cristalinitate ridicată și rezistență fizică.
Substituent hidroxietil: în unitatea de glucoză a coloanei vertebrale a celulozei, există trei grupări hidroxil (–OH), localizate în pozițiile C2, C3 și, respectiv, C6. Hidroxietil celuloza este produsă prin introducerea grupărilor hidroxietilice (–CH2CH2OH) pe grupele hidroxil printr -o reacție de eterificare între aceste grupări hidroxil și oxid de etilen. Introducerea acestor substituenți reduce cristalinitatea celulozei, își îmbunătățește solubilitatea în apă și îl face să prezinte o îngroșare bună și viscoelasticitate în soluție apoasă.
Greutatea moleculară și gradul de substituție: Greutatea moleculară și gradul de substituție (adică numărul de grupe hidroxil substituite pe fiecare unitate de glucoză) de hidroxietil celuloză sunt doi factori importanți care afectează proprietățile sale. În general, hidroxietil celuloza cu o greutate moleculară mai mare are o mai bună a unei vâscozitate și o capacitate de îngroșare, în timp ce un grad mai mare de substituție își îmbunătățește solubilitatea și stabilitatea în apă.
Proprietățile fizico -chimice ale hidroxietil celulozei
Datorită structurii sale unice, hidroxietil celuloză prezintă o serie de proprietăți fizico -chimice excelente:
Solubilitatea apei: hidroxietil celuloza este ușor solubilă în apă rece și caldă pentru a forma o soluție coloidală limpede sau ușor turbide. Procesul său de dizolvare nu este afectat în mod semnificativ de valoarea pH -ului și rămâne stabil pe o gamă largă de pH (de obicei între 2 și 12).
Îngroșare: hidroxietil celuloză are un efect de îngroșare bun în soluția apoasă, iar capacitatea sa de îngroșare este afectată de greutatea moleculară, gradul de substituție și concentrația de soluție. Pe măsură ce concentrația crește, vâscozitatea soluției crește exponențial, astfel încât este utilizată pe scară largă în câmpurile industriale care necesită îngroșări.
Activitate de suprafață: Deoarece molecula de hidroxietil celuloză conține grupări hidrofile și schelete hidrofobe, poate reduce tensiunea de suprafață a apei în soluție și poate arăta o anumită activitate de suprafață. Această proprietate o face folosită în acoperiri, cerneluri și alte câmpuri și poate îmbunătăți fluiditatea și proprietățile de acoperire ale produsului.
Stabilitate: hidroxietil celuloza are o stabilitate bună în soluție apoasă, poate rezista influenței oxidanților și a luminii generale și este relativ stabilă în condiții de acid și alcalin. Nu va fi degradat de majoritatea microorganismelor într -o soluție apoasă, deci nu este ușor de deteriorat în timpul depozitării.
Biocompatibilitate și siguranță: hidroxietil celuloza este utilizată pe scară largă în alimente, produse cosmetice și medicamente, deoarece este derivată din celuloză naturală și menține în continuare o biocompatibilitate bună și toxicitate scăzută după modificarea chimică. De exemplu, este utilizat ca îngroșător și stabilizator în alimente, ca stabilizator umectant și emulsionator în produse cosmetice și ca o matrice de eliberare a liantului și controlată pentru tabletele din preparatele farmaceutice.
Pregătirea și aplicarea
Pregătirea hidroxietilului celuloză este de obicei împărțită în trei etape: alcalinizarea celulozei, reacția de eterificare, purificarea și uscarea. În primul rând, celuloza este tratată în condiții alcaline pentru a activa grupele hidroxil ale celulozei, apoi a reacționat cu oxid de etilen pentru a produce hidroxietil celuloză. În cele din urmă, produsul final este obținut prin etape precum neutralizarea, purificarea și uscarea.
Hidroxietil celuloza este utilizat pe scară largă în materialele de construcție (cum ar fi mortarul de ciment și acoperirile), substanțele chimice zilnice (cum ar fi detergenții și produsele cosmetice), medicamentele (cum ar fi sistemele de eliberare controlată de droguri) și industria alimentară (cum ar fi îngroșările și stabilizatoarele).
Hidroxietil celuloza este utilizat pe scară largă în diferite câmpuri, datorită proprietăților sale fizice și chimice excelente și versatilității sale. Unicitatea structurii și compoziției sale îi permite să joace un rol important în îngroșarea, emulsionarea, suspensia, formarea și stabilizarea filmului și este un material chimic important de neînlocuit.
Timpul post: Feb-17-2025