Ultra vysoká viskozita hydroxyethyllulóza hydroxyethylcelulózy (HEC) je polymerní sloučenina rozpustná ve vodě vytvořená etherifikací celulózy. Díky pozoruhodné viskozitě a stabilitě je HEC široce používán v mnoha oblastech, jako je kosmetika, lékárny, konstrukce a těžba oleje.
(1), metoda struktury a přípravy HEC
1.1 Struktura
HEC je ether derivát získaný z chemické zpracování přirozené celulózy. Jeho základní strukturální jednotkou je p-D-glukóza spojená p-1,4 glykosidickými vazbami. Hydroxylová skupina (-OH) v celulóze je nahrazena ethylenoxidem (EO) nebo jiným etherifikačním činidlem, čímž se zavádí skupinu ethoxy (-ch2ch2oh) za vzniku hydroxyethyllulózy. Ultra vysoká viskozita HEC má vyšší molekulovou hmotnost, obvykle mezi miliony a desítkami milionů, což mu umožňuje vykazovat extrémně vysokou viskozitu ve vodě.
1.2 Metoda přípravy
Příprava HEC je rozdělena hlavně do dvou kroků: předběžné ošetření celulózové a etherifikační reakce.
Předběžné ošetření celulózy: Přírodní celulóza (jako je bavlna, dřevěná buničina atd.) Je ošetřena alkalií pro natažení a disociaci molekulárních řetězců celulózy pro následné etherifikační reakce.
Ethetrifikační reakce: Za alkalických podmínek reaguje předem ošetřená celulóza s ethylenoxidem nebo jinými etherifikačními látkami za účelem zavedení hydroxyethylových skupin. Reakční proces je ovlivněn faktory, jako je teplota, čas a koncentrace etherifikačního činidla, a HEC s různými stupni substituce (DS) a substituční uniformita (MS) se konečně získávají. Ultra vysoká viskozita HEC obecně vyžaduje vysokou molekulovou hmotnost a vhodný stupeň substituce, aby se zajistilo jeho viskozitní charakteristiky ve vodě.
(2) Charakteristiky HEC
2.1 Rozpustnost
HEC se rozpustí v chladné i horké vodě a vytváří průhledný nebo průsvitný viskózní roztok. Rychlost rozpouštění je ovlivněna faktory, jako je molekulová hmotnost, stupeň substituce a teplota roztoku. Ultra vysoká viskozita HEC má relativně nízkou rozpustnost ve vodě a vyžaduje prodloužené míchání, aby se úplně rozpustilo.
2.2 Viskozita
Viskozita ultra vysoké viskozity HEC je její nejvýznamnější charakteristika. Jeho viskozita se obvykle pohybuje od několika tisíc do desítek tisíc millipa · s (MPa · s), v závislosti na koncentraci, teplotě a smykové rychlosti roztoku. Viskozita HEC závisí nejen na molekulové hmotnosti, ale také úzce souvisí se stupněm substituce v molekulární struktuře.
2.3 Stabilita
HEC má dobrou stabilitu v kyselinách, alkalicích a většině organických rozpouštědel a není snadno degradován. Kromě toho mají roztoky HEC dobrou stabilitu skladování a mohou si udržovat svou viskozitu a další fyzikální a chemické vlastnosti po dlouhou dobu.
2.4 Kompatibilita
HEC je kompatibilní s širokou škálou chemikálií, včetně povrchově aktivních látek, solí a jiných polymerů rozpustných ve vodě. Jeho dobrá kompatibilita mu umožňuje udržovat stabilní výkon ve složitých systémech formulace.
(3) Aplikace HEC
3.1 Kosmetika a produkty osobní péče
V kosmetice je HEC široce používán jako zahušťovací, stabilizátor a filmový činidlo. Ultra vysoká viskozita HEC může poskytnout vynikající dotyk a dlouhotrvající stabilitu a běžně se používá v produktech, jako jsou pleťové vody, šampony a kondicionéry.
3.2 Farmaceutický průmysl
Jako farmaceutický pomocný látka se HEC často používá při přípravě tablet, gelů a dalších farmaceutických přípravků s trvalým uvolňováním. Jeho vlastnost s vysokou viskozitou může kontrolovat míru uvolňování léčiva a zlepšit biologickou dostupnost léčiva.
3.3 Stavební materiály
Ve stavebním průmyslu se HEC používá jako zahušťovadlo a činidlo zadržování vody pro materiály na bázi cementu a sádry. Jeho vysoká viskozita a dobrá retence vody pomáhají zlepšit výkony výstavby a zabraňují vysychání a ochabnutí materiálů.
3.4 Extrakce oleje
V ropném průmyslu se HEC používá při vrtných tekutinách a lomových tekutinách jako zahušťovadlo a redukční redukční látka. Ultra vysoká viskozita HEC může zlepšit kapacitu zavěšení a kapalinu přenášení písku a zlepšit výsledky vrtání a zlomenin.
(4) Vyhlídky na rozvoj HEC
S rozvojem technologií a změnami v poptávce trhu se rozsah aplikací HEC neustále rozšiřuje. Budoucí směry rozvoje zahrnují:
4.1 Vývoj vysoce výkonných HEC
Optimalizací výrobního procesu a poměru surovin lze HEC s vyšší viskozitou, lepší rozpustnost a stabilitou vyvinout pro splnění aplikačních scénářů s vyšší poptávkou.
4.2 Ochrana životního prostředí a udržitelný rozvoj
Rozvíjet výrobní procesy a suroviny šetrné k životnímu prostředí, snížit spotřebu energie a emise odpadu během výrobního procesu a zlepšit udržitelnost HEC.
4.3 Rozšíření nových aplikačních polí
Prozkoumejte aplikační potenciál HEC v oblasti nových materiálů, potravinářského průmyslu a environmentálního inženýrství na podporu jeho aplikace ve více průmyslových odvětvích.
Ultra vysoká viskozita HEC je multifunkční polymerní materiál se širokými vyhlídkami na aplikace. Díky jeho jedinečným charakteristikám viskozity a dobrá chemická stabilita to hraje důležitou roli v různých průmyslových odvětvích. S rozvojem technologie a rozšířením aplikačních polí budou vyhlídky na HEC širší.
Čas příspěvku: únor-17-2025