Hydroksyetylcellulose (HEC) er en viktig ikke-ionisk vannløselig polymer som tilhører celluloseeterklassen av forbindelser. Det oppnås ved eterifiseringsreaksjon av naturlig cellulose med etylenoksyd (etylenoksid) under alkaliske forhold. Hydroksyetylcellulose er en lineær polysakkaridkjede sammensatt av glukoseenheter av cellulose i kjemisk struktur, og noen eller alle hydroksylgruppene på glukoseenhetene erstattes av hydroksyetylgrupper for å danne hydroksyetylcellulose.
Ingredienser og kjemisk struktur
Den molekylære strukturen til hydroksyetylcellulose inkluderer hovedsakelig følgende deler:
Cellulose-ryggrad: Cellulose er et naturlig polysakkarid, hvis hovedkomponent er en lineær kjede av glukoseenheter forbundet med β-1,4-glykosidbindinger. Denne strukturen av cellulose gir den høy krystallinitet og fysisk styrke.
Hydroksyetylsubstituent: I glukoseenheten til cellulosryggraden er det tre hydroksylgrupper (–OH), som ligger ved henholdsvis C2-, C3- og C6 -posisjonene. Hydroksyetylcellulose produseres ved å introdusere hydroksyetyl (–Ch2Ch2OH) grupper på hydroksylgruppene gjennom en eterifiseringsreaksjon mellom disse hydroksylgruppene og etylenoksid. Innføringen av disse substituentene reduserer krystalliniteten til cellulose, forbedrer vannløseligheten og får den til å utvise god fortykning og viskoelastisitet i vandig løsning.
Molekylvekt og substitusjonsgrad: molekylvekten og substitusjonsgraden (dvs. antall hydroksylgrupper som er erstattet på hver glukoseenhet) hydroksyetylcellulose er to viktige faktorer som påvirker dens egenskaper. Generelt har hydroksyetylcellulose med høyere molekylvekt bedre viskositet og tykningsevne, mens en høyere grad av substitusjon forbedrer vannløseligheten og stabiliteten.
Fysisk -kjemiske egenskaper til hydroksyetylcellulose
På grunn av sin unike struktur viser hydroksyetylcellulose en serie utmerkede fysisk -kjemiske egenskaper:
Vannløselighet: Hydroksyetylcellulose er lett oppløselig i kaldt og varmt vann for å danne en klar eller litt grumsete kolloidal løsning. Oppløsningsprosessen påvirkes ikke vesentlig av pH -verdi og forblir stabil over et bredt pH -område (vanligvis mellom 2 og 12).
Tykning: Hydroksyetylcellulose har en god fortykningseffekt i vandig oppløsning, og dens tykningsevne påvirkes av molekylvekt, substitusjonsgrad og løsningskonsentrasjon. Når konsentrasjonen øker, øker viskositeten til løsningen eksponentielt, så den er mye brukt i industrielle felt som krever fortykningsmidler.
Overflateaktivitet: Siden hydroksyetylcellulosemolekylet inneholder hydrofile grupper og hydrofobe skjeletter, kan det redusere overflatespenningen til vann i løsningen og vise en viss overflateaktivitet. Denne egenskapen gjør den brukt i belegg, blekk og andre felt, og kan forbedre flyt og beleggegenskaper til produktet.
Stabilitet: Hydroksyetylcellulose har god stabilitet i vandig løsning, kan motstå påvirkningen av generelle oksidanter og lys, og er relativt stabil under syre- og alkaliske forhold. Det vil ikke bli forringet av de fleste mikroorganismer i vandig løsning, så det er ikke lett å bli dårligere under lagring.
Biokompatibilitet og sikkerhet: hydroksyetylcellulose brukes mye i mat, kosmetikk og medisin fordi den er avledet fra naturlig cellulose og fremdeles opprettholder god biokompatibilitet og lav toksisitet etter kjemisk modifisering. For eksempel brukes det som et fortykningsmiddel og stabilisator i mat, som en fuktighetsgivende og emulgatorstabilisator i kosmetikk, og som et bindemiddel og kontrollert frigjøringsmatrise for tabletter i farmasøytiske preparater.
Forberedelse og anvendelse
Fremstilling av hydroksyetylcellulose er vanligvis delt inn i tre trinn: alkalisering av cellulose, eterifiseringsreaksjon, rensing og tørking. Først behandles cellulose under alkaliske forhold for å aktivere hydroksylgruppene av cellulose, og deretter reagert med etylenoksyd for å produsere hydroksyetylcellulose. Til slutt oppnås sluttproduktet gjennom trinn som nøytralisering, rensing og tørking.
Hydroksyetylcellulose er mye brukt i byggematerialer (for eksempel sementmørtel og belegg), daglige kjemikalier (for eksempel vaskemidler og kosmetikk), medisin (for eksempel medikamentstyrte frigjøringssystemer) og matindustri (som fortykningsmidler og stabilisatorer).
Hydroksyetylcellulose er mye brukt i forskjellige felt på grunn av dens utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper og allsidighet. Det unike med dens struktur og sammensetning gjør at den kan spille en viktig rolle i tykning, emulgering, suspensjon, filmdannelse og stabilisering, og er et uerstattelig viktig kjemisk materiale.
Post Time: Feb-17-2025