Ultra-hoge viscositeitshydroxyethylcellulose (HEC) is een in water oplosbare polymeerverbinding gevormd door etherificatie van cellulose. Vanwege de opmerkelijke viscositeit en stabiliteit wordt HEC veel gebruikt op vele gebieden zoals cosmetica, farmaceutische producten, constructie en olie -extractie.
(1), HEC -structuur en voorbereidingsmethode
1.1 Structuur
HEC is een ether -derivaat verkregen uit chemische behandeling van natuurlijke cellulose. De basisstructurele eenheid is β-D-glucose, verbonden door β-1,4 glycosidebindingen. De hydroxylgroep (-OH) in cellulose wordt vervangen door ethyleenoxide (EO) of ander etherifyingmiddel, waardoor een ethoxy (-CH2CH2OH) groep wordt geïntroduceerd om hydroxyethylcellulose te vormen. Ultra-hoge viscositeit HEC heeft een hoger molecuulgewicht, meestal tussen miljoenen en tientallen miljoenen, waardoor het een extreem hoge viscositeit in water kan vertonen.
1.2 Bereidingsmethode
De voorbereiding van HEC is voornamelijk verdeeld in twee stappen: voorbehandeling van cellulose- en ethergie -reactie.
Voorbehandeling van cellulose: natuurlijke cellulose (zoals katoen, houten pulp, enz.) Wordt behandeld met alkali om de cellulosemoleculaire ketens te rekken en te dissociëren voor daaropvolgende ethertheriveringsreacties.
Etherificatiereactie: onder alkalische omstandigheden wordt de voorbehandelde cellulose gereageerd met ethyleenoxide of andere ethperificatiemiddelen om hydroxyethylgroepen te introduceren. Het reactieproces wordt beïnvloed door factoren zoals temperatuur, tijd en ethervertiemiddel en HEC met verschillende graden van substitutie (DS) en substitutie -uniformiteit (MS) worden uiteindelijk verkregen. Ultrahoge viscositeit HEC vereist in het algemeen een hoog molecuulgewicht en een geschikte mate van substitutie om de viscositeitskenmerken in water te waarborgen.
(2) Kenmerken van HEC
2.1 Oplosbaarheid
HEC lost op in zowel koud als heet water en vormt een transparante of doorzichtige viskeuze oplossing. De oplossnelheid wordt beïnvloed door factoren zoals molecuulgewicht, mate van substitutie en oplossingstemperatuur. Ultra-hoge viscositeit HEC heeft een relatief lage oplosbaarheid in water en vereist langdurig roeren om volledig op te lossen.
2.2 Viscositeit
De viscositeit van ultrahoge viscositeit HEC is het meest opvallende kenmerk. De viscositeit varieert meestal van enkele duizenden tot tienduizenden Millipa · s (MPa · s), afhankelijk van de concentratie, temperatuur en afschuifsnelheid van de oplossing. De viscositeit van HEC hangt niet alleen af van het molecuulgewicht, maar is ook nauw verwant met de mate van substitutie in zijn moleculaire structuur.
2.3 Stabiliteit
HEC heeft een goede stabiliteit in zuren, alkalis en de meeste organische oplosmiddelen en is niet gemakkelijk afgebroken. Bovendien hebben HEC -oplossingen een goede opslagstabiliteit en kunnen ze hun viscositeit en andere fysische en chemische eigenschappen lang handhaven.
2.4 Compatibiliteit
HEC is compatibel met een breed scala aan chemicaliën, waaronder oppervlakteactieve stoffen, zouten en andere in water oplosbare polymeren. Door de goede compatibiliteit kan het stabiele prestaties in complexe formulatiesystemen handhaven.
(3) Toepassing van HEC
3.1 Cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging
In cosmetica wordt HEC veel gebruikt als een verdikkingsmiddel, stabilisator en filmvormend middel. Ultra-hoge viscositeit HEC kan een uitstekende touch en langdurige stabiliteit bieden en wordt vaak gebruikt in producten zoals lotions, shampoos en conditioners.
3.2 Farmaceutische industrie
Als farmaceutische excipiënt wordt HEC vaak gebruikt bij het bereiden van tabletten met duurzame afgifte, gels en andere farmaceutische preparaten. De eigenschap met hoge viscositeit kan de snelheid van geneesmiddelen regelen en de biologische beschikbaarheid van het medicijn verbeteren.
3.3 Bouwmaterialen
In de bouwsector wordt HEC gebruikt als een verdikkingsmiddel en het waterophoudingsmiddel voor op cement en op gips gebaseerde materialen. De hoge viscositeit en goede waterretentie helpen de bouwprestaties te verbeteren en te voorkomen dat materialen uitdrogen en doorzakken.
3.4 Oliewinning
In de aardolie -industrie wordt HEC gebruikt bij boorvloeistoffen en breukvloeistoffen als een verdikkings- en sleepreductor. Ultrahoge viscositeit HEC kan de suspensiecapaciteit en zandafvoercapaciteit van vloeistoffen verbeteren, waardoor de resultaten van boor- en breukactiviteiten worden verbeterd.
(4) Ontwikkelingsperspectieven van HEC
Met de vooruitgang van technologie en veranderingen in de marktvraag, blijft de toepassingsbereik van HEC uitbreiden. Toekomstige ontwikkelingsrichtingen zijn onder meer:
4.1 Ontwikkeling van high-performance HEC
Door het productieproces en de grondstofverhouding te optimaliseren, kan HEC met een hogere viscositeit, een betere oplosbaarheid en stabiliteit worden ontwikkeld om te voldoen aan de toepassingsscenario's met een hogere vraag.
4.2 Milieubescherming en duurzame ontwikkeling
Ontwikkel milieuvriendelijke productieprocessen en grondstoffen, verminderen het energieverbruik en afvalemissies tijdens het productieproces en verbetert de duurzaamheid van HEC.
4.3 Uitbreiding van nieuwe toepassingsvelden
Verken het toepassingspotentieel van HEC op het gebied van nieuwe materialen, voedingsindustrie en milieutechniek om de toepassing ervan in meer industrieën te promoten.
Ultra-hoge viscositeit HEC is een multifunctioneel polymeermateriaal met brede toepassingsperspectieven. De unieke viscositeitskenmerken en goede chemische stabiliteit maken het een belangrijke rol in verschillende industrieën. Met de vooruitgang van technologie en de uitbreiding van de toepassingsvelden zullen de marktperspectieven van HEC breder zijn.
Posttijd: 17-2025