HPMC (hidroxipropil metilceluloză) și HEC (hidroxietil celuloză) sunt derivați de celuloză utilizate pe scară largă în industrie și medicamente, dar au unele diferențe semnificative în structura chimică, proprietăți, câmpuri de aplicare etc.
1. Diferențe în structura chimică
HPMC și HEC sunt ambele eteri de celuloză prelucrate din celuloză naturală (cum ar fi bumbacul sau pulpa de lemn), dar diferă în substituenți:
HPMC (hidroxipropil metilceluloză): HPMC este obținut prin înlocuirea parțială sau completă a unora dintre grupele hidroxil (-OH) de celuloză cu derivați de celuloză de metil (-ch₃) și hidroxipropil (-chch₂ch (OH). Gradul de substituție a grupărilor de metil și hidroxipropil determină proprietățile HPMC.
HEC (hidroxietil celuloză): HEC este un eter de celuloză realizat prin înlocuirea unei părți a grupărilor hidroxil ale celulozei cu grupări hidroxietil (-chch₂oh), în principal hidroxietilare.
Aceste diferențe de structură chimică afectează în mod direct solubilitatea, vâscozitatea și alte proprietăți fizice și chimice.
2. Condiții de solubilitate și dizolvare
HPMC: HPMC are o soluție excelentă a apei și poate fi dizolvată în apă rece pentru a forma o soluție vâscoasă transparentă. De asemenea, poate fi dizolvat în solvenți organici, cum ar fi etanol, acetonă etc., dar viteza de dizolvare și gradul variază în funcție de conținutul de substituent specific. O caracteristică importantă a HPMC este aceea că se dizolvă în apa rece, în timp ce în timpul încălzirii soluția suferă gelare termică (se transformă într -un gel atunci când este încălzit și se dizolvă atunci când este răcit). Această proprietate este foarte importantă în câmpuri precum construcția și acoperirile.
HEC: HEC se dizolvă și în apă rece, dar spre deosebire de HPMC, HEC nu se gel în apă caldă. Prin urmare, HEC poate fi utilizat pe un interval de temperatură mai larg. HEC are proprietăți puternice de toleranță la sare și de îngroșare și este potrivit pentru utilizare în soluții care conțin electroliți.
3. vâscozitate și proprietăți reologice
Vâscozitatea HPMC și HEC variază în funcție de greutatea lor moleculară și ambele au efecte de îngroșare bune la concentrații diferite:
HPMC: HPMC prezintă o pseudoplasticitate ridicată (adică proprietăți subțiri) în soluție. Vâscozitatea soluțiilor HPMC scade atunci când forfecarea crește, ceea ce le face adecvate pentru aplicații care necesită răspândire sau periere ușoară, cum ar fi vopsele, produse cosmetice, etc. Viscozitatea HPMC scade odată cu creșterea temperaturii, iar un gel se va forma la o anumită temperatură.
HEC: Soluțiile HEC au o vâscozitate mai mare și proprietăți de îngroșare mai bune la rate de forfecare scăzute, prezentând proprietăți mai bune ale fluxului newtonian (adică tensiunea de forfecare este proporțională cu rata de forfecare). În plus, soluțiile HEC au mici schimbări de vâscozitate în mediile care conțin săruri și electroliți și au o rezistență bună la sare. Sunt utilizate pe scară largă în câmpuri care necesită rezistență la sare, cum ar fi extracția de ulei și tratamentul cu noroi.
4. Diferențe în câmpurile de aplicație
Deși atât HPMC, cât și HEC pot fi utilizate ca îngroșări, adezivi, formatori de film, stabilizatori etc., performanța lor în anumite zone de aplicare diferă:
Aplicațiile HPMC:
Industria construcțiilor: HPMC este utilizat ca agent de îngroșare și agent de reținere a apei în câmpurile materialelor de construcție, cum ar fi mortarul de ciment, produsele de gips și adezivi din faianță ceramică. Îmbunătățește funcționarea mortarului, rezistă la scădere și prelungește timpul deschis al mortarului.
Câmpurile farmaceutice și alimentare: În medicină, HPMC este adesea utilizat ca materiale de acoperire pentru tablete și materiale cadru pentru preparate cu eliberare susținută. În industria alimentară, HPMC este utilizat ca aditiv alimentar, în principal ca emulgator, îngroșător și stabilizator.
Industria chimică zilnică: HPMC este utilizat ca stabilizator de emulsie, îngroșare și ingredient de protecție care formează filme în produse cosmetice și de îngrijire personală.
Aplicații ale HEC:
Extracția uleiului: Deoarece HEC are o toleranță puternică la săruri, este deosebit de potrivit pentru utilizare ca agent de îngroșare pentru forajul fluidelor și fracturarea fluidelor în medii cu conținut ridicat de sare pentru a îmbunătăți proprietățile reologice ale noroiului.
Industria acoperirii: HEC este utilizat ca îngroșare și stabilizator în acoperirile pe bază de apă. Poate îmbunătăți fluiditatea și performanța de construcție a acoperirii și poate împiedica acoperirea.
Industria de fabricare a papermei și a textilelor: HEC poate fi utilizat pentru dimensionarea suprafeței în producția de hârtie și tratamentul cu suspensie în industria textilă pentru a îngroșa, stabiliza și regla proprietățile reologice.
5. Stabilitatea mediului și biocompatibilitatea
HPMC: HPMC este utilizat în mod obișnuit în câmpurile farmaceutice și alimentare datorită biocompatibilității și biodegradabilității sale bune. Proprietățile sale de gelizare termică îi conferă, de asemenea, avantaje unice în anumite formulări farmaceutice sensibile la temperatură. Mai mult, HPMC este neionic, neafectat de electroliți și are o stabilitate bună la modificările de pH.
HEC: HEC are, de asemenea, o biocompatibilitate bună și biodegradabilitate, dar prezintă o stabilitate mai mare în mediile cu salt. Prin urmare, HEC este o alegere mai bună în cazul în care sunt necesare rezistență la sare și rezistență la electroliți, cum ar fi explorarea uleiului, inginerie offshore etc.
6. Cost și ofertă
Deoarece atât HPMC, cât și HEC sunt derivate din celuloză naturală, furnizarea de materii prime este stabilă, dar datorită diferitelor procese de producție, costul de producție al HPMC este în general puțin mai mare decât cel al HEC. Acest lucru face ca HEC să fie mai utilizat pe scară largă în unele aplicații sensibile la costuri, cum ar fi materiale de construcție, substanțe chimice din câmpul petrolier etc.
HPMC și HEC sunt ambii derivați importanți de celuloză. Deși sunt diferite în structura chimică, ambele au funcții precum îngroșarea, stabilizarea, retenția de apă și formarea de film. În ceea ce privește selecția specifică a aplicațiilor, HPMC ocupă o poziție importantă în construcții, preparate farmaceutice și industrii alimentare datorită proprietăților sale speciale de gelling termic; În timp ce HEC joacă un rol important în industria petrolului datorită toleranței sale excelente de sare și a adaptabilitate mai largă a temperaturii. Mai avantajos în acoperirile miniere și pe bază de apă. Conform diferitelor cerințe de aplicare, selectarea derivatelor de celuloză adecvate poate îmbunătăți performanța produsului și beneficiile economice.
Timpul post: Feb-17-2025