Прості ефіри целюлози - це різні водорозчинні полімери, отримані з целюлози, природного полімеру, який міститься в клітинних стінках рослин.Ці ефіри мають унікальні властивості, такі як згущення, стабілізація, плівкоутворення та утримання води, і широко використовуються в різних галузях промисловості, таких як медицина, харчова промисловість, косметика та будівництво.Серед ефірів целюлози гідроксиетилцелюлоза (HEC) і гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) є двома важливими похідними, кожна з яких має різні властивості та застосування.
1. Ознайомлення з ефірами целюлози
A. Будова целюлози та її похідні
Огляд целюлози:
Целюлоза — лінійний полімер, що складається з ланок глюкози, з’єднаних β-1,4-глікозидними зв’язками.
Він багатий клітинними стінками рослин і забезпечує структурну підтримку та жорсткість тканин рослин.
Похідні ефіру целюлози:
Прості ефіри целюлози отримують з целюлози шляхом хімічної модифікації.
Прості ефіри вводять для збільшення розчинності та зміни функціональних властивостей.
2. Гідроксіетилцелюлоза (HEC)
А. Будова і синтез
Хімічна структура:
ГЕК отримують етерифікацією целюлози етиленоксидом.
Гідроксиетильні групи замінюють гідроксильні групи в структурі целюлози.
Ступінь заміщення (DS):
DS відноситься до середньої кількості гідроксіетильних груп на одиницю ангідроглюкози.
Це впливає на розчинність, в'язкість та інші властивості ГЕК.
Б. Природа
Розчинність:
HEC розчиняється як у холодній, так і в гарячій воді, що забезпечує гнучкість застосування.
В'язкість:
Будучи модифікатором реології, він впливає на густоту та текучість розчину.
Залежить від DS, концентрації та температури.
Формування плівки:
Утворює прозору плівку з чудовою адгезією.
C. Застосування
ліки:
Використовується як загусник рідких лікарських форм.
Покращує в'язкість і стабільність очних крапель.
Фарби та покриття:
Підвищує в'язкість і забезпечує чудові властивості загущення.
Покращує адгезію та стабільність фарби.
Засоби особистої гігієни:
Міститься в шампунях, кремах і лосьйонах як загусник і стабілізатор.
Надає косметиці гладку текстуру.
3. Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC)
А. Будова і синтез
Хімічна структура:
ГПМЦ синтезується шляхом заміни гідроксильних груп на метокси та гідроксипропілові групи.
Етерифікація відбувається шляхом реакції з пропіленоксидом і метилхлоридом.
Метокси та гідроксипропіл заміщення:
Метоксигрупа сприяє розчинності, тоді як гідроксипропілова група впливає на в'язкість.
Б. Природа
Термальне гелеутворення:
Проявляє оборотне термогелеутворення, утворюючи гелі при високих температурах.
Може використовуватися для фармацевтичних препаратів із контрольованим вивільненням.
Затримка води:
Відмінна здатність утримувати воду, що робить його придатним для будівельних робіт.
Поверхнева активність:
Виявляє властивості, подібні до поверхнево-активних речовин, щоб допомогти стабілізувати емульсії.
C. Застосування
Будівельна галузь:
Використовується в якості водоутримувача в цементних розчинах.
Покращує працездатність і адгезію плиткового клею.
ліки:
Зазвичай використовується в пероральних і місцевих фармацевтичних препаратах.
Сприяє контрольованому вивільненню ліків завдяки гелеутворюючій здатності.
харчова промисловість:
Діє як згущувач і стабілізатор у харчових продуктах.
Забезпечує покращену текстуру та відчуття у роті в певних випадках.
4. Порівняльний аналіз
А. Відмінності в синтезі
Синтез HEC і HPMC:
HEC отримують шляхом взаємодії целюлози з етиленоксидом.
Синтез ГПМЦ включає подвійне заміщення метокси та гідроксипропільних груп.
B. Відмінності в продуктивності
Розчинність і в'язкість:
HEC розчиняється в холодній і гарячій воді, тоді як на розчинність HPMC впливає вміст метоксигрупи.
HEC зазвичай демонструє нижчу в'язкість порівняно з HPMC.
Поведінка гелю:
На відміну від HPMC, який утворює оборотні гелі, HEC не піддається термічному гелеутворенню.
C. Відмінності в застосуванні
Затримка води:
HPMC є кращим для застосування в будівництві через його відмінні властивості утримання води.
Здатність до плівкоутворення:
HEC утворює прозорі плівки з хорошою адгезією, що робить його придатним для певних застосувань, де формування плівки є критичним.
5 Висновок
Таким чином, гідроксиетилцелюлоза (HEC) і гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) є важливими простими ефірами целюлози з унікальними властивостями та застосуванням.Їх унікальна хімічна структура, методи синтезу та функціональні властивості роблять їх універсальними в різних галузях промисловості.Розуміння відмінностей між HEC і HPMC може допомогти вам прийняти обґрунтоване рішення при виборі правильного ефіру целюлози для конкретного застосування, будь то фармацевтика, будівництво, фарби чи засоби особистої гігієни.Оскільки технологія розвивається з наукою, подальші дослідження можуть виявити більше застосувань і модифікацій, тим самим підвищуючи корисність цих ефірів целюлози в різних областях.
Час публікації: 11 грудня 2023 р