Ülimalt kõrge viskoossus hüdroksüetüültselluloos (HEC) on vees lahustuv polümeeriühend, mis on moodustatud tselluloosi eetrisse. Oma tähelepanuväärse viskoossuse ja stabiilsuse tõttu kasutatakse HEC -d laialdaselt paljudes valdkondades nagu kosmeetika, farmaatsiatooted, ehitus ja õli kaevandamine.
(1), HEC struktuur ja ettevalmistamise meetod
1.1 Struktuur
HEC on eetri derivaat, mis saadakse loodusliku tselluloosi keemilisest töötlemisest. Selle põhiline struktuuriüksus on β-D-glükoos, mis on ühendatud β-1,4 glükosiidsidemetega. Tselluloosi hüdroksüülrühm (-OH) asendatakse etüleenoksiidi (EO) või muu eetrilise ainega, tutvustades sellega etoksü (-Ch2Ch2OH) rühma hüdroksüetüültselluloosi moodustamiseks. Ülimalt kõrge viskoossusega HEC-l on suurem molekulmass, tavaliselt miljonite ja kümnete miljonite vahel, mis võimaldab tal vees äärmiselt suurt viskoossust avaldada.
1.2 Ettevalmistusmeetod
HEC ettevalmistamine jaguneb peamiselt kaheks etapiks: tselluloosi ja eetrireaktsiooni eeltöötlus.
Tselluloosi eeltöötlust: looduslikku tselluloosi (näiteks puuvilla, puidumassi jne) töödeldakse leelisega, et venitada ja dissotsieerida tselluloosi molekulaarseid ahelaid järgnevate eetri reaktsioonide jaoks.
Eeterlik reaktsioon: aluselistes tingimustes reageeritakse eeltöödeldud tselluloos etüleenoksiidi või muude eetriliste ainetega hüdroksüetüülrühmade sissetoomiseks. Reaktsiooniprotsessi mõjutavad sellised tegurid nagu temperatuur, aja ja eetriline aine kontsentratsioon ning lõpuks saadakse erineva asendusaste (DS) ja asendus ühtlus (MS). Ülimalt kõrge viskoossus HEC nõuab üldiselt suurt molekulmassi ja sobivat asendusastet, et tagada selle viskoossuse omadused vees.
(2) HEC omadused
2.1 lahustuvus
HEC lahustub nii külma kui ka kuuma veega, moodustades läbipaistva või poolläbipaistva viskoosse lahuse. Lahustumiskiirust mõjutavad sellised tegurid nagu molekulmass, asendamise aste ja lahuse temperatuur. Ülimalt kõrge viskoossusega HEC-l on vees suhteliselt madal lahustuvus ja see nõuab pikaajalist segamist, et täielikult lahustuda.
2.2 Viskoossus
Ultra-kõrge viskoossusega HEC viskoossus on selle kõige silmapaistvam omadus. Selle viskoossus ulatub tavaliselt mitmest tuhandest tuhandest millipa · s (MPA · S), sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist, temperatuurist ja nihkekiirusest. HEC viskoossus ei sõltu mitte ainult molekulmassist, vaid on tihedalt seotud ka selle molekulaarstruktuuri asendamise astmega.
2.3 Stabiilsus
HEC -l on hea stabiilsus hapete, leeliste ja enamus orgaanilistes lahustites ning see ei ole kergesti halvendav. Lisaks on HEC -lahendustel hea ladustamisstabiilsus ja nad suudavad pikka aega säilitada oma viskoossust ning muid füüsikalisi ja keemilisi omadusi.
2.4 Ühilduvus
HEC ühildub mitmesuguste kemikaalide, sealhulgas pindaktiivsete ainete, soolade ja muude vees lahustuvate polümeeridega. Selle hea ühilduvus võimaldab tal säilitada stabiilse jõudluse keerukates koostissüsteemides.
(3) HEC rakendamine
3.1 Kosmeetika- ja isikuhooldustooted
Kosmeetikatoodetes kasutatakse HEC-d laialdaselt paksendaja, stabilisaatori ja kile moodustava ainena. Ülimalt kõrge viskoossus HEC võib pakkuda suurepärast puudutust ja pikaajalist stabiilsust ning seda kasutatakse tavaliselt sellistes toodetes nagu kreemid, šampoonid ja palsamid.
3.2 Farmaatsiatööstus
Farmatseutilise abiainena kasutatakse HEC-d sageli püsiva vabastamise tablettide, geelide ja muude farmaatsiapreparaatide valmistamisel. Selle kõrge viskoossuse omadus võib kontrollida ravimi vabanemise määra ja parandada ravimi biosaadavust.
3.3 Ehitusmaterjalid
Ehitustööstuses kasutatakse HEC-d tsemendi ja kipsipõhiste materjalide paksendaja ja veega hoidva ainena. Selle kõrge viskoossus ja hea veepeetus aitavad parandada ehituse jõudlust ning takistada materjalide kuivamist ja lonkimist.
3.4 Õli kaevandamine
Naftatööstuses kasutatakse HEC -d puurimisvedelikes ja purustamisvedelikes paksendajana ja tõmberedulaatorina. Ülimalt kõrge viskoossus HEC võib parandada vedelike vedrustuse ja liiva kandmise mahtu, parandades puurimise ja purustamise tulemusi.
(4) HEC arenguväljavaated
Tehnoloogia edenemise ja turunõudluse muutustega laieneb HEC rakendus ulatus. Tulevaste arengusuundade hulka kuulub:
4.1 Suure jõudlusega HEC arendamine
Tootmisprotsessi ja tooraine suhte optimeerimisega saab kõrgema nõudlusega rakenduse stsenaariumide täitmiseks välja töötada kõrgema viskoossuse, parema lahustuvuse ja stabiilsuse.
4.2 Keskkonnakaitse ja jätkusuutlik areng
Töötage välja keskkonnasõbralikud tootmisprotsessid ja toorained, vähendage energiatarbimist ja jäätmeheitmeid tootmisprotsessi ajal ning parandage HEC -i jätkusuutlikkust.
4.3 Uute rakendusväljade laiendamine
Uurige HEC rakenduspotentsiaali uute materjalide, toiduainetööstuse ja keskkonnatehnika valdkonnas, et edendada selle rakendust rohkemates tööstusharudes.
Ülimalt kõrge viskoossusega HEC on multifunktsionaalne polümeermaterjal, millel on laiad rakenduse väljavaated. Selle ainulaadsed viskoossuse omadused ja hea keemiline stabiilsus muudavad selle oluliseks rolli erinevates tööstusharudes. Tehnoloogia edendamise ja rakendusväljade laienemisega on HEC turuväljavaated laiemad.
Postiaeg:-17-2025