A hidroxi-etil-cellulóz (HEC) egy fontos, nemionos vízben oldódó polimer, amely a vegyületek cellulóz-éter osztályához tartozik. A természetes cellulóz etilén -oxiddal (etilén -oxiddal) történő éterezési reakciójával kapjuk lúgos körülmények között. A hidroxi -etil -cellulóz egy lineáris poliszacharid -lánc, amely kémiai szerkezetben cellulóz -glükózegységből áll, és a glükózegységek hidroxilcsoportjainak egy részét vagy mindegyikét hidroxi -etilcsoportok helyettesítik, hogy hidroxi -etil -cellulózt képezzenek.
Összetevők és kémiai szerkezet
A hidroxi -etil -cellulóz molekuláris szerkezete elsősorban a következő részeket tartalmazza:
Cellulóz gerinc: A cellulóz egy természetes poliszacharid, amelynek fő alkotóeleme egy β-1,4-glikozid kötéssel összekötött glükóz egységek lineáris lánca. Ez a cellulóz szerkezete magas kristályosságot és fizikai szilárdságot ad neki.
Hidroxi -etil -szubsztituens: A cellulóz gerincének glükózegységében három hidroxilcsoport (–OH) található, amelyek a C2, C3 és C6 helyzetben helyezkednek el. A hidroxi -etil -cellulózt úgy állítják elő, hogy a hidroxi -etil -etil (–Ch2Ch2OH) csoportokat a hidroxilcsoportokon keresztül, ezen hidroxilcsoportok és etilén -oxid közötti éterikus reakció révén hoz létre. Ezen szubsztituensek bevezetése csökkenti a cellulóz kristályosságát, javítja a víz oldhatóságát, és jó vastagítást és viszkoelaszticitást mutat a vizes oldatban.
A szubsztitúció molekulatömege és mértéke: A hidroxi -etil -etil -cellulózon szubsztituált hidroxilcsoportok száma (azaz az egyes glükózegységeken helyettesített hidroxilcsoportok száma) két fontos tényező, amely befolyásolja annak tulajdonságait. Általában a magasabb molekulatömegű hidroxi -etil -cellulóz jobb viszkozitással és vastagodási képességgel rendelkezik, míg a magasabb szubsztitúció javítja a víz oldhatóságát és stabilitását.
A hidroxi -etil -cellulóz fizikai -kémiai tulajdonságai
Egyedülálló szerkezete miatt a hidroxi -etil -cellulóz kiváló fizikai -kémiai tulajdonságok sorozatát mutatja:
Víz oldhatóság: A hidroxi -etil -cellulóz könnyen oldódik hideg és forró vízben, hogy tiszta vagy kissé zavaros kolloid oldatot képezzen. A pH -érték nem befolyásolja az oldódási folyamatot, és széles pH -tartományban stabil marad (általában 2 és 12 között).
Sűrítés: A hidroxi -etil -cellulóz jó vastagító hatással rendelkezik a vizes oldatban, és sűrítő képességét a molekulatömeg, a szubsztitúciós fok és az oldat koncentrációja befolyásolja. A koncentráció növekedésével az oldat viszkozitása exponenciálisan növekszik, tehát széles körben használják az ipari mezőkben, amelyek sűrítőket igényelnek.
Felszíni aktivitás: Mivel a hidroxi -etil -cellulóz -molekula hidrofil csoportokat és hidrofób csontvázokat tartalmaz, csökkentheti a víz felületi feszültségét az oldatban, és megmutathatja egy bizonyos felületi aktivitást. Ez a tulajdonság bevonatokban, tintákban és más mezőkben használja, és javíthatja a termék folyékonyságát és bevonat tulajdonságait.
Stabilitás: A hidroxi -etil -cellulóz jó stabilitással rendelkezik a vizes oldatban, ellenáll az általános oxidánsok és a fény hatásainak, és sav- és lúgos körülmények között viszonylag stabil. A legtöbb mikroorganizmus nem fogja lebontani vizes oldatban, tehát a tárolás során nem könnyű romlani.
Biokompatibilitás és biztonság: A hidroxi -etil -cellulózt széles körben használják az élelmiszerekben, a kozmetikumokban és az orvostudományban, mivel a természetes cellulózból származik, és továbbra is jó biokompatibilitást és alacsony toxicitást tart fenn a kémiai módosítás után. Például az élelmiszerekben sűrítőként és stabilizátorként használják, a kozmetikumok nedvesítőszer- és emulgeálószer -stabilizátoraként, valamint a gyógyszerészeti készítmények tablettáinak kötőanyag -és szabályozott felszabadító mátrixaként.
Előkészítés és alkalmazás
A hidroxi -etil -cellulóz előállítását általában három lépésre osztják: a cellulóz lúgosítása, éterezési reakció, tisztítás és szárítás. Először, a cellulózt lúgos körülmények között kezeljük, hogy aktiválják a cellulóz hidroxilcsoportjait, majd etilén -oxiddal reagáljanak, hogy hidroxi -etil -cellulózt termeljenek. Végül, a végterméket olyan lépésekkel nyerik, mint a semlegesítés, a tisztítás és a szárítás.
A hidroxi -etil -cellulózt széles körben használják az építőanyagokban (például a cementhabarcs és a bevonatok), a napi vegyi anyagokban (például mosószerek és kozmetikumok), az orvostudományban (például a gyógyszervezérelt felszabadító rendszerekben) és az élelmiszeriparban (például vastagítók és stabilizátorok).
A hidroxi -etil -cellulózt széles körben használják különféle területeken, kiváló fizikai és kémiai tulajdonságai, valamint sokoldalúság miatt. Szerkezetének és összetételének egyedisége lehetővé teszi, hogy fontos szerepet játsszon a megvastagodásban, az emulgeálásban, a szuszpenzióban, a filmképződésben és a stabilizálásban, és pótolhatatlan fontos kémiai anyag.
A postai idő: február 17-2025