A hidroxietillululose (HEC) é um polímero não-solúvel em água não iônico comum amplamente utilizado em vários campos industriais. É produzido principalmente por reações químicas, como alcalização e eterificação da celulose natural. Possui propriedades físicas e químicas únicas, tornando -o um material indispensável em muitas aplicações.
1. Estrutura química e peso molecular
A unidade estrutural básica da hidroxietilulululose é uma cadeia de celulose composta por moléculas de glicose. Em certas posições hidroxila de sua cadeia molecular, os grupos hidroxietil (-CH2CH2OH) são introduzidos através de reações de etherificação. Devido à introdução desses grupos, a hidroxietillelulose é mais hidrofílica e tem melhor solubilidade do que a celulose pura. De acordo com diferentes requisitos de aplicação, o grau de substituição (DS) e a substituição molar (MS) da hidroxietilululose pode ser ajustada, afetando assim suas principais propriedades, como solubilidade, viscosidade e capacidade de espessamento. Geralmente, a faixa de peso molecular de HEC é relativamente ampla, variando de dezenas de milhares a milhões de daltons, o que faz com que ele exiba diferentes propriedades reológicas em solução aquosa.
2. Solubilidade em água e comportamento de dissolução
Devido às suas propriedades não iônicas, a hidroxietillululose pode se dissolver em água fria e quente para formar uma solução viscosa transparente. Sua taxa de dissolução depende do peso molecular, grau de substituição e temperatura da água. Os tipos de alto peso molecular de HEC se dissolvem mais lentamente, mas formam soluções altamente viscosas, enquanto os tipos de baixo peso molecular se dissolvem mais facilmente, mas produzem viscosidades mais baixas. Devido à natureza não iônica de sua solução, o HEC tem boa tolerância a alterações e eletrólitos de pH e pode manter seu estado dissolvido e estabilidade em uma ampla faixa de pH (2-12).
3. Espessamento e propriedades reológicas
Uma das propriedades mais notáveis do HEC é sua capacidade de espessamento. Em baixas concentrações (0,5%a 2%), as soluções HEC podem mostrar efeitos espessantes significativos e exibir as características dos líquidos pseudoplásicos, ou seja, o comportamento de desbaste de cisalhamento, o que significa que, à medida que a taxa de cisalhamento aumenta, a viscosidade da solução diminui, o que é muito útil em aplicações como revestimentos e emulsões. Além disso, o HEC também pode funcionar sinergicamente com outros espessantes, como carboximetillelulose (CMC) e goma Xanthan para melhorar ainda mais o efeito espessante ou ajustar a reologia.
4. Estabilidade e compatibilidade
O HEC tem uma boa estabilidade química e não é propensa a degradação ou alterações químicas na maioria das condições. Sua solução pode tolerar concentrações mais altas de eletrólitos e uma faixa de pH mais ampla, o que o torna estável em vários ambientes complexos. Além disso, o HEC também é compatível com muitos outros produtos químicos, como surfactantes, polímeros, sais inorgânicos, etc., por isso é frequentemente usado em sistemas de formulação para fornecer estabilidade e efeitos espessantes.
5. Áreas de aplicação
Devido às suas propriedades únicas, o HEC tem sido amplamente utilizado em muitos campos. A seguir, são apresentadas algumas aplicações típicas:
Materiais de construção: Nos revestimentos de construção, tintas, pós de massa, etc., o HEC é usado como espessante, fichário, filmes e estabilizador para melhorar o desempenho da construção e a qualidade do produto acabado.
Extração de petróleo: Na indústria do petróleo, o HEC é usado na preparação de fluidos de perfuração e fluidos de conclusão como redutor de perda de espessante e perda de fluido para melhorar a reologia da lama e impedir o colapso da parede do poço.
Cosméticos e produtos de cuidados pessoais: o HEC é amplamente utilizado em produtos de cuidados pessoais, como shampoo, gel de chuveiro, creme, loção etc. como espessante, emulsificante e estabilizador para aprimorar a textura e o uso da experiência do produto.
Indústria farmacêutica: Na fabricação de medicamentos, o HEC é usado como auxílio à moldagem, agente de liberação sustentada e agente de suspensão de comprimidos para ajudar a controlar a taxa de liberação de medicamentos no corpo.
Indústria de alimentos: Embora usada em pequenas quantidades, o HEC também pode ser usado como aditivo alimentar para ajustar a viscosidade e o sabor dos alimentos.
6. Proteção e segurança ambiental
O HEC é um derivado natural de celulose com boa biodegradabilidade, por isso tem pouco impacto no meio ambiente após o uso. Além disso, o HEC é considerado um produto químico seguro e é amplamente utilizado em produtos que entram em contato com o corpo humano, como cosméticos, drogas e alimentos. No entanto, durante a produção e o uso industriais, os regulamentos de segurança correspondentes ainda devem ser seguidos para evitar reações de irritação que podem ser causadas por inalação ou contato a longo prazo.
7. Armazenamento e uso de precauções
A hidroxietil celulose deve ser armazenada em um ambiente seco e frio para evitar umidade e aglomeração. Ao usar, deve ser adicionado à água lenta e uniformemente para evitar a aglomeração causada pela adição de uma grande quantidade ao mesmo tempo. Ao mesmo tempo, como leva um certo tempo para se dissolver, geralmente é necessário deixá -lo por um tempo depois de se dissolver para garantir a dissolução completa e a viscosidade estável.
Devido à sua excelente solubilidade em água, espessamento, estabilidade e compatibilidade, a hidroxietillelululose se tornou um aditivo indispensável em muitos campos industriais. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, o escopo da aplicação do HEC continuará se expandindo, fornecendo melhores soluções para várias indústrias.
Hora de postagem: fevereiro-17-2025