Hydroxyethyl selulosa (HEC) adalah polimer larut air nonionik yang penting yang dimiliki oleh kelas selulosa eter sebatian. Ia diperolehi dengan tindak balas selulosa semulajadi dengan etilena oksida (etilena oksida) di bawah keadaan alkali. Selulosa hidroksietil adalah rantai polysaccharide linear yang terdiri daripada unit glukosa selulosa dalam struktur kimia, dan beberapa atau semua kumpulan hidroksil pada unit glukosa digantikan oleh kumpulan hidroksietil untuk membentuk selulosa hidroksietil.
Bahan dan struktur kimia
Struktur molekul selulosa hidroksietil terutamanya termasuk bahagian berikut:
Backbone selulosa: Selulosa adalah polysaccharide semulajadi, komponen utama yang merupakan rantaian linear unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosid. Struktur selulosa ini memberikan kekuatan kristal dan kekuatan fizikal yang tinggi.
Substituen hidroksietil: Dalam unit glukosa tulang belakang selulosa, terdapat tiga kumpulan hidroksil (-OH), yang terletak di kedudukan C2, C3 dan C6 masing -masing. Selulosa hidroksietil dihasilkan dengan memperkenalkan kumpulan hidroksietil (-CH2CH2OH) pada kumpulan hidroksil melalui tindak balas etherification antara kumpulan hidroksil dan etilena oksida ini. Pengenalan substituen ini mengurangkan kristal selulosa, meningkatkan kelarutan airnya, dan menjadikannya menunjukkan penebalan dan viskoelastic yang baik dalam larutan akueus.
Berat molekul dan tahap penggantian: Berat molekul dan tahap penggantian (iaitu bilangan kumpulan hidroksil yang digantikan pada setiap unit glukosa) selulosa hidroksietil adalah dua faktor penting yang mempengaruhi sifatnya. Umumnya, selulosa hidroksietil dengan berat molekul yang lebih tinggi mempunyai kelikatan yang lebih baik dan keupayaan penebalan, sementara tahap penggantian yang lebih tinggi meningkatkan kelarutan dan kestabilan airnya.
Ciri -ciri fizikokimia selulosa hidroksietil
Oleh kerana strukturnya yang unik, selulosa hidroksietil mempamerkan satu siri sifat fizikokimia yang sangat baik:
Kelarutan air: Selulosa hidroksietil mudah larut dalam air sejuk dan panas untuk membentuk penyelesaian koloid yang jelas atau sedikit keruh. Proses pembubarannya tidak terjejas dengan ketara oleh nilai pH dan tetap stabil di atas julat pH yang luas (biasanya antara 2 dan 12).
Penebalan: Selulosa hidroksietil mempunyai kesan penebalan yang baik dalam larutan akueus, dan keupayaan penebalannya dipengaruhi oleh berat molekul, tahap penggantian dan kepekatan penyelesaian. Apabila kepekatan meningkat, kelikatan penyelesaian meningkat secara eksponen, jadi ia digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian yang memerlukan pemekat.
Aktiviti permukaan: Oleh kerana molekul selulosa hidroksietil mengandungi kumpulan hidrofilik dan rangka hidrofobik, ia dapat mengurangkan ketegangan permukaan air dalam larutan dan menunjukkan aktiviti permukaan tertentu. Harta ini menjadikannya digunakan dalam lapisan, dakwat dan bidang lain, dan dapat meningkatkan sifat ketidakstabilan dan salutan produk.
Kestabilan: selulosa hidroksietil mempunyai kestabilan yang baik dalam larutan akueus, dapat menahan pengaruh oksidan umum dan cahaya, dan relatif stabil di bawah keadaan asid dan alkali. Ia tidak akan direndahkan oleh kebanyakan mikroorganisma dalam larutan akueus, jadi tidak mudah untuk merosot semasa penyimpanan.
Biokompatibiliti dan keselamatan: selulosa hidroksietil digunakan secara meluas dalam makanan, kosmetik dan ubat kerana ia berasal dari selulosa semulajadi dan masih mengekalkan biokompatibiliti yang baik dan ketoksikan yang rendah selepas pengubahsuaian kimia. Sebagai contoh, ia digunakan sebagai pemekat dan penstabil dalam makanan, sebagai penstabil humectant dan pengemulsi dalam kosmetik, dan sebagai pengikat dan matriks pelepasan terkawal untuk tablet dalam persediaan farmaseutikal.
Penyediaan dan Permohonan
Penyediaan selulosa hidroksietil biasanya dibahagikan kepada tiga langkah: alkali selulosa, tindak balas etherification, pembersihan dan pengeringan. Pertama, selulosa dirawat di bawah keadaan alkali untuk mengaktifkan kumpulan hidroksil selulosa, dan kemudian bertindak balas dengan etilena oksida untuk menghasilkan selulosa hidroksietil. Akhirnya, produk akhir diperoleh melalui langkah -langkah seperti peneutralan, pembersihan dan pengeringan.
Selulosa hidroksietil digunakan secara meluas dalam bahan binaan (seperti mortar dan lapisan simen), bahan kimia harian (seperti detergen dan kosmetik), perubatan (seperti sistem pelepasan dadah) dan industri makanan (seperti pemekat dan penstabil).
Selulosa hidroksietil digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang kerana sifat fizikal dan kimia yang sangat baik dan fleksibiliti. Keistimewaan struktur dan komposisinya membolehkannya memainkan peranan penting dalam penebalan, pengemulsi, penggantungan, pembentukan filem dan penstabilan, dan merupakan bahan kimia penting yang tidak dapat ditukar.
Masa Post: Feb-17-2025