Hydroxyethylcellulose (HEC) is een belangrijk niet-ionisch in water oplosbaar polymeer dat behoort tot de cellulose-etherklasse van verbindingen. Het wordt verkregen door de etherificatiereactie van natuurlijke cellulose met ethyleenoxide (ethyleenoxide) onder alkalische omstandigheden. Hydroxyethylcellulose is een lineaire polysaccharideketen samengesteld uit glucose -eenheden van cellulose in chemische structuur, en sommige of alle hydroxylgroepen op zijn glucose -eenheden worden vervangen door hydroxyethylgroepen om hydroxyethylcellulose te vormen.
Ingrediënten en chemische structuur
De moleculaire structuur van hydroxyethylcellulose omvat voornamelijk de volgende delen:
Cellulose-ruggengraat: cellulose is een natuurlijk polysacharide, waarvan de hoofdcomponent een lineaire keten is van glucose-eenheden verbonden door β-1,4-glycosidebindingen. Deze structuur van cellulose geeft het hoge kristalliniteit en fysieke sterkte.
Hydroxyethylsubstituent: in de glucose -eenheid van de cellulose -ruggengraat zijn er drie hydroxylgroepen (–OH), respectievelijk op de C2-, C3- en C6 -posities. Hydroxyethylcellulose wordt geproduceerd door hydroxyethyl (–CH2CH2OH) groepen op de hydroxylgroepen te introduceren door een ethergie -reactie tussen deze hydroxylgroepen en ethyleenoxide. De introductie van deze substituenten vermindert de kristalliniteit van cellulose, verbetert de oplosbaarheid van water en laat het een goede verdikking en visco -elasticiteit vertonen in waterige oplossing.
Molecuulgewicht en mate van substitutie: het molecuulgewicht en de mate van substituties (dwz het aantal hydroxylgroepen dat wordt vervangen op elke glucose -eenheid) van hydroxyethylcellulose zijn twee belangrijke factoren die de eigenschappen ervan beïnvloeden. Over het algemeen heeft hydroxyethylcellulose met een hoger molecuulgewicht een betere viscositeit en verdikking vermogen, terwijl een hogere mate van substitutie de oplosbaarheid en stabiliteit van water verbetert.
Fysicochemische eigenschappen van hydroxyethylcellulose
Vanwege de unieke structuur vertoont hydroxyethylcellulose een reeks uitstekende fysicochemische eigenschappen:
Wateroplosbaarheid: Hydroxyethylcellulose is gemakkelijk oplosbaar in koud en heet water om een heldere of enigszins troostcolloïdale oplossing te vormen. Het oplossingsproces wordt niet significant beïnvloed door de pH -waarde en blijft stabiel over een breed pH -bereik (meestal tussen 2 en 12).
Verdikking: Hydroxyethylcellulose heeft een goed verdikt effect in waterige oplossing en het verdikkingsvermogen wordt beïnvloed door molecuulgewicht, mate van substitutie en oplossingsconcentratie. Naarmate de concentratie toeneemt, neemt de viscositeit van de oplossing exponentieel toe, dus wordt deze veel gebruikt in industriële velden die dikkers vereisen.
Oppervlakteactiviteit: omdat het hydroxyethylcellulosemolecuul hydrofiele groepen en hydrofobe skeletten bevat, kan het de oppervlaktespanning van water in de oplossing verminderen en een bepaalde oppervlakteactiviteit vertonen. Deze eigenschap maakt het gebruikt in coatings, inkten en andere velden en kan de vloeibaarheid- en coatingeigenschappen van het product verbeteren.
Stabiliteit: Hydroxyethylcellulose heeft een goede stabiliteit in waterige oplossing, kan de invloed van algemene oxidanten en licht weerstaan en is relatief stabiel onder zuur- en alkalische omstandigheden. Het zal niet worden afgebroken door de meeste micro -organismen in waterige oplossing, dus het is niet eenvoudig om tijdens de opslag te verslechteren.
Biocompatibiliteit en veiligheid: hydroxyethylcellulose wordt veel gebruikt in voedsel, cosmetica en geneeskunde omdat het is afgeleid van natuurlijke cellulose en nog steeds een goede biocompatibiliteit en lage toxiciteit behoudt na chemische modificatie. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt als een verdikkingsmiddel en stabilisator in voedsel, als een bevochtigings- en emulgierstabilisator in cosmetica, en als een bindmiddel en gecontroleerde afgiftematrix voor tabletten in farmaceutische preparaten.
Voorbereiding en toepassing
De bereiding van hydroxyethylcellulose wordt meestal verdeeld in drie stappen: alkalisatie van cellulose, ethergie -reactie, zuivering en drogen. Eerst wordt cellulose behandeld onder alkalische aandoeningen om de hydroxylgroepen van cellulose te activeren en vervolgens gereageerd met ethyleenoxide om hydroxyethylcellulose te produceren. Ten slotte wordt het eindproduct verkregen door stappen zoals neutralisatie, zuivering en drogen.
Hydroxyethylcellulose wordt veel gebruikt in bouwmaterialen (zoals cementmortel en coatings), dagelijkse chemicaliën (zoals wasmiddelen en cosmetica), geneeskunde (zoals geneesmiddelengestuurde afgifte -systemen) en voedingsindustrie (zoals verdikkingsmiddelen en stabilisatoren).
Hydroxyethylcellulose wordt veel gebruikt op verschillende gebieden vanwege de uitstekende fysische en chemische eigenschappen en veelzijdigheid. Het unieke van zijn structuur en samenstelling stelt het in staat om een belangrijke rol te spelen bij verdikking, emulgering, ophanging, filmvorming en stabilisatie, en is een onvervangbaar belangrijk chemisch materiaal.
Posttijd: 17-2025