ความหนืดสูงพิเศษคืออะไร?

ความหนืดสูงเป็นพิเศษไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส (HEC) เป็นสารประกอบพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ที่เกิดขึ้นจากการเกิดอีเธอีลัสของเซลลูโลส เนื่องจากความหนืดและความเสถียรที่น่าทึ่ง HEC จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขาเช่นเครื่องสำอางยาการก่อสร้างและการสกัดน้ำมัน

(1) โครงสร้าง HEC และวิธีการเตรียม

1.1 โครงสร้าง
HEC เป็นอนุพันธ์อีเธอร์ที่ได้จากการรักษาด้วยเคมีของเซลลูโลสธรรมชาติ หน่วยโครงสร้างพื้นฐานของมันคือβ-D-glucose เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ glycosidic β-1,4 กลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ในเซลลูโลสจะถูกแทนที่ด้วยเอทิลีนออกไซด์ (EO) หรือเอเจนต์ eTherifying อื่น ๆ ดังนั้นจึงแนะนำกลุ่ม ethoxy (-CH2CH2OH) เพื่อสร้างไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส ความหนืดสูงเป็นพิเศษ HEC มีน้ำหนักโมเลกุลที่สูงขึ้นซึ่งมักจะอยู่ระหว่างล้านและหลายสิบล้านซึ่งช่วยให้สามารถแสดงความหนืดสูงมากในน้ำ

1.2 วิธีการเตรียม
การเตรียม HEC ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: การปรับสภาพของเซลลูโลสและปฏิกิริยาอีเทอร์ไฟ

การปรับสภาพของเซลลูโลส: เซลลูโลสธรรมชาติ (เช่นฝ้าย, เยื่อไม้ ฯลฯ ) ได้รับการรักษาด้วยอัลคาไลเพื่อยืดและแยกโซ่โมเลกุลเซลลูโลสสำหรับปฏิกิริยาอีเทอร์ไฟที่ตามมา

ปฏิกิริยา Etherification: ภายใต้สภาวะอัลคาไลน์เซลลูโลสที่ได้รับการปรับสภาพจะทำปฏิกิริยากับเอทิลีนออกไซด์หรือตัวแทน eTherifying อื่น ๆ เพื่อแนะนำกลุ่มไฮดรอกซีเอธิล กระบวนการทำปฏิกิริยาได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นอุณหภูมิเวลาและความเข้มข้นของสาร etherifying และ HEC ที่มีระดับการทดแทน (DS) และความสม่ำเสมอในระดับที่แตกต่างกัน (MS) ได้รับในที่สุด ความหนืดสูงเป็นพิเศษโดยทั่วไปต้องใช้น้ำหนักโมเลกุลสูงและการทดแทนระดับที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะความหนืดในน้ำ

(2) ลักษณะของ HEC

2.1 ความสามารถในการละลาย
HEC ละลายทั้งในน้ำเย็นและน้ำร้อนสร้างสารละลายที่โปร่งใสหรือโปร่งแสง อัตราการละลายได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นน้ำหนักโมเลกุลระดับการทดแทนและอุณหภูมิการแก้ปัญหา ความหนืดสูงเป็นพิเศษ HEC มีความสามารถในการละลายค่อนข้างต่ำในน้ำและต้องกวนเป็นเวลานานเพื่อละลายอย่างสมบูรณ์

2.2 ความหนืด
ความหนืดของความหนืดสูงเป็นพิเศษ HEC เป็นลักษณะที่โดดเด่นที่สุด ความหนืดของมันมักจะอยู่ในช่วงหลายพันถึงหลายหมื่นมิลลิพอมหลายพัน (MPA · s) ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นอุณหภูมิและอัตราการเฉือนของสารละลาย ความหนืดของ HEC ไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุล แต่ยังเกี่ยวข้องกับระดับการทดแทนในโครงสร้างโมเลกุล

2.3 เสถียรภาพ
HEC มีความมั่นคงที่ดีในกรดอัลคาลิสและตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่และไม่เสื่อมสภาพได้ง่าย นอกจากนี้โซลูชั่น HEC มีความเสถียรในการจัดเก็บที่ดีและสามารถรักษาความหนืดและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีอื่น ๆ ได้เป็นเวลานาน

2.4 ความเข้ากันได้
HEC เข้ากันได้กับสารเคมีที่หลากหลายรวมถึงสารลดแรงตึงผิวเกลือและโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้อื่น ๆ ความเข้ากันได้ที่ดีช่วยให้สามารถรักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงในระบบสูตรที่ซับซ้อน

(3) การประยุกต์ใช้ HEC

3.1 เครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล
ในเครื่องสำอาง HEC ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องข้น, ความคงตัวและการขึ้นรูปตัวแทน ความหนืดสูงเป็นพิเศษ HEC สามารถให้ความเสถียรและเสถียรภาพที่ยาวนานและใช้งานได้นานและใช้กันทั่วไปในผลิตภัณฑ์เช่นโลชั่นแชมพูและคอนดิชั่นเนอร์

3.2 อุตสาหกรรมยา
ในฐานะที่เป็นสารเพิ่มปริมาณยา HEC มักจะใช้ในการเตรียมยาเม็ดที่ปล่อยออกมาอย่างยั่งยืนเจลและการเตรียมยาอื่น ๆ คุณสมบัติความหนืดสูงของมันสามารถควบคุมอัตราการปลดปล่อยยาและปรับปรุงการดูดซึมของยา

3.3 วัสดุก่อสร้าง
ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง HEC ใช้เป็นสารข้นและสารกำจัดน้ำสำหรับวัสดุซีเมนต์และยิปซั่ม ความหนืดสูงและการกักเก็บน้ำที่ดีช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างและป้องกันไม่ให้วัสดุแห้งและหย่อนคล้อย

3.4 การสกัดน้ำมัน
ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม HEC ใช้ในการขุดเจาะของเหลวและของเหลวที่แตกหักเป็นเครื่องข้นและลากตัวลด HEC ความหนืดสูงเป็นพิเศษสามารถปรับปรุงความสามารถในการระงับและความสามารถในการพกพาของของเหลวในการปรับปรุงผลการขุดเจาะและการผ่าตัดที่แตกหัก

(4) โอกาสในการพัฒนาของ HEC

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและการเปลี่ยนแปลงความต้องการของตลาดขอบเขตแอปพลิเคชันของ HEC ยังคงขยายตัว ทิศทางการพัฒนาในอนาคต ได้แก่ :

4.1 การพัฒนา HEC ประสิทธิภาพสูง
ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและอัตราส่วนวัตถุดิบ HEC ด้วยความหนืดที่สูงขึ้นการละลายที่ดีขึ้นและความเสถียรสามารถพัฒนาขึ้นเพื่อให้ตรงกับสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการสูงขึ้น

4.2 การปกป้องสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืน
พัฒนากระบวนการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและวัตถุดิบลดการใช้พลังงานและการปล่อยของเสียในระหว่างกระบวนการผลิตและปรับปรุงความยั่งยืนของ HEC

4.3 การขยายฟิลด์แอปพลิเคชันใหม่
สำรวจศักยภาพการใช้งานของ HEC ในด้านวัสดุใหม่อุตสาหกรรมอาหารและวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมเพื่อส่งเสริมการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มากขึ้น

ความหนืดสูงเป็นพิเศษ HEC เป็นวัสดุพอลิเมอร์แบบมัลติฟังก์ชั่นที่มีโอกาสในการใช้งานในวงกว้าง ลักษณะความหนืดที่เป็นเอกลักษณ์และความมั่นคงทางเคมีที่ดีทำให้มันมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและการขยายสาขาแอปพลิเคชันแนวโน้มตลาดของ HEC จะกว้างขึ้น