Viskositas ultra-tinggi hidroksietil selulosa (HEC) adalah senyawa polimer yang larut dalam air yang dibentuk oleh etherifikasi selulosa. Karena viskositas dan stabilitasnya yang luar biasa, HEC banyak digunakan di banyak bidang seperti kosmetik, obat -obatan, konstruksi, dan ekstraksi minyak.
(1), Struktur dan metode persiapan HEC
1.1 Struktur
HEC adalah turunan eter yang diperoleh dari pengobatan kimia selulosa alami. Unit struktural dasarnya adalah β-D-glukosa, dihubungkan oleh ikatan glikosida β-1,4. Kelompok hidroksil (-OH) dalam selulosa digantikan oleh etilena oksida (EO) atau agen eterifikasi lainnya, sehingga memperkenalkan gugus etoksi (-ch2ch2OH) untuk membentuk hidroksietil selulosa. Viskositas ultra-tinggi HEC memiliki berat molekul yang lebih tinggi, biasanya antara jutaan dan puluhan juta, yang memungkinkannya menunjukkan viskositas yang sangat tinggi dalam air.
1.2 Metode Persiapan
Persiapan HEC terutama dibagi menjadi dua langkah: pretreatment selulosa dan reaksi eterifikasi.
Pretreatment selulosa: selulosa alami (seperti kapas, pulp kayu, dll.) Diobati dengan alkali untuk meregangkan dan memisahkan rantai molekul selulosa untuk reaksi eterifikasi berikutnya.
Reaksi eterifikasi: Dalam kondisi alkali, selulosa pretreated direaksikan dengan etilena oksida atau agen everifikasi lainnya untuk memperkenalkan gugus hidroksietil. Proses reaksi dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti suhu, waktu, dan konsentrasi agen eter, dan HEC dengan tingkat substitusi (DS) yang berbeda dan keseragaman substitusi (MS) akhirnya diperoleh. Viskositas ultra-tinggi HEC umumnya membutuhkan berat molekul tinggi dan tingkat substitusi yang sesuai untuk memastikan karakteristik viskositasnya dalam air.
(2) Karakteristik HEC
2.1 Kelarutan
HEC larut dalam air dingin dan panas, membentuk solusi kental yang transparan atau tembus cahaya. Laju disolusi dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti berat molekul, tingkat substitusi, dan suhu larutan. Viskositas ultra-tinggi HEC memiliki kelarutan yang relatif rendah dalam air dan membutuhkan pengadukan yang berkepanjangan untuk sepenuhnya larut.
2.2 Viskositas
Viskositas viskositas ultra-tinggi HEC adalah karakteristiknya yang paling menonjol. Viskositasnya biasanya berkisar dari beberapa ribu hingga puluhan ribu millipa · s (MPa · s), tergantung pada konsentrasi, suhu, dan laju geser larutan. Viskositas HEC tidak hanya tergantung pada berat molekul, tetapi juga terkait erat dengan tingkat substitusi dalam struktur molekulnya.
2.3 Stabilitas
HEC memiliki stabilitas yang baik dalam asam, alkalis dan pelarut paling organik dan tidak mudah terdegradasi. Selain itu, solusi HEC memiliki stabilitas penyimpanan yang baik dan dapat mempertahankan viskositasnya dan sifat fisik dan kimia lainnya untuk waktu yang lama.
2.4 Kompatibilitas
HEC kompatibel dengan berbagai bahan kimia, termasuk surfaktan, garam dan polimer yang larut dalam air lainnya. Kompatibilitasnya yang baik memungkinkannya untuk mempertahankan kinerja yang stabil dalam sistem formulasi yang kompleks.
(3) Penerapan HEC
3.1 Kosmetik dan Produk Perawatan Pribadi
Dalam kosmetik, HEC banyak digunakan sebagai pengental, penstabil dan agen pembentuk film. Viskositas ultra-tinggi HEC dapat memberikan sentuhan yang sangat baik dan stabilitas yang tahan lama dan umumnya digunakan dalam produk seperti lotion, sampo, dan kondisioner.
3.2 Industri Farmasi
Sebagai eksipien farmasi, HEC sering digunakan dalam persiapan tablet pelepasan berkelanjutan, gel dan persiapan farmasi lainnya. Properti viskositasnya yang tinggi dapat mengontrol tingkat pelepasan obat dan meningkatkan ketersediaan hayati obat.
3.3 Bahan Bangunan
Dalam industri konstruksi, HEC digunakan sebagai agen pengental dan penahan air untuk bahan berbasis semen dan gipsum. Viskositasnya yang tinggi dan retensi air yang baik membantu meningkatkan kinerja konstruksi dan mencegah bahan mengering dan kendur.
3.4 Ekstraksi Minyak
Dalam industri minyak bumi, HEC digunakan dalam cairan pengeboran dan cairan rekah sebagai pengental dan pengurangan seret. Viskositas ultra-tinggi HEC dapat meningkatkan kapasitas suspensi dan kapasitas pembawa pasir cairan, meningkatkan hasil operasi pengeboran dan rekah.
(4) Prospek pembangunan HEC
Dengan kemajuan teknologi dan perubahan permintaan pasar, ruang lingkup aplikasi HEC terus berkembang. Arah pengembangan di masa depan meliputi:
4.1 Pengembangan HEC berkinerja tinggi
Dengan mengoptimalkan proses produksi dan rasio bahan baku, HEC dengan viskositas yang lebih tinggi, kelarutan dan stabilitas yang lebih baik dapat dikembangkan untuk memenuhi skenario aplikasi yang lebih tinggi.
4.2 Perlindungan Lingkungan dan Pembangunan Berkelanjutan
Mengembangkan proses produksi yang ramah lingkungan dan bahan baku, mengurangi konsumsi energi dan melimpahkan emisi selama proses produksi, dan meningkatkan keberlanjutan HEC.
4.3 Perluasan bidang aplikasi baru
Jelajahi potensi aplikasi HEC di bidang bahan baru, industri makanan dan teknik lingkungan untuk mempromosikan penerapannya di lebih banyak industri.
Viskositas ultra-tinggi HEC adalah bahan polimer multifungsi dengan prospek aplikasi yang luas. Karakteristik viskositasnya yang unik dan stabilitas kimia yang baik membuatnya memainkan peran penting dalam berbagai industri. Dengan kemajuan teknologi dan perluasan bidang aplikasi, prospek pasar HEC akan lebih luas.
Waktu posting: Feb-17-2025