L'hydroxyéthyl cellulose (HEC) est un polymère non ionique non ionique important appartenant à la classe d'éther de cellulose des composés. Il est obtenu par réaction d'éthérification de la cellulose naturelle avec l'oxyde d'éthylène (oxyde d'éthylène) dans des conditions alcalines. L'hydroxyéthyl-cellulose est une chaîne de polysaccharides linéaire composée d'unités de glucose de cellulose dans la structure chimique, et tout ou partie des groupes hydroxyle sur ses unités de glucose sont remplacés par des groupes d'hydroxyéthyle pour former l'hydroxyéthyl-cellulose.
Ingrédients et structure chimique
La structure moléculaire de l'hydroxyéthyl cellulose comprend principalement les parties suivantes:
Backbone de cellulose: la cellulose est un polysaccharide naturel, dont la composante principale est une chaîne linéaire d'unités de glucose reliées par des liaisons β-1,4-glycosidiques. Cette structure de la cellulose lui donne une cristallinité élevée et une force physique.
Substituant hydroxyéthylique: Dans l'unité de glucose de l'épine dorsale de la cellulose, il existe trois groupes hydroxyle (–OH), situés aux positions C2, C3 et C6 respectivement. L'hydroxyéthyl-cellulose est produite en introduisant des groupes hydroxyéthyle (–CH2CH2OH) sur les groupes hydroxyle par une réaction d'éthérification entre ces groupes hydroxyle et l'oxyde d'éthylène. L'introduction de ces substituants réduit la cristallinité de la cellulose, améliore sa solubilité dans l'eau et la fait présenter un bon épaississement et une viscoélasticité dans une solution aqueuse.
Poids moléculaire et degré de substitution: le poids moléculaire et le degré de substitution (c'est-à-dire le nombre de groupes hydroxyle substitués sur chaque unité de glucose) d'hydroxyéthyl-cellulose sont deux facteurs importants affectant ses propriétés. Généralement, l'hydroxyéthyl-cellulose avec un poids moléculaire plus élevé a une meilleure viscosité et une meilleure capacité d'épaississement, tandis qu'un degré de substitution plus élevé améliore sa solubilité et sa stabilité de l'eau.
Propriétés physicochimiques de l'hydroxyéthyl-cellulose
En raison de sa structure unique, l'hydroxyéthyl cellulose présente une série d'excellentes propriétés physicochimiques:
Solubilité dans l'eau: l'hydroxyéthyl-cellulose est facilement soluble dans l'eau froide et chaude pour former une solution colloïdale claire ou légèrement turbide. Son processus de dissolution n'est pas significativement affecté par la valeur du pH et reste stable sur une large plage de pH (généralement entre 2 et 12).
Épaississement: l'hydroxyéthyl-cellulose a un bon effet d'épaississement dans la solution aqueuse, et sa capacité d'épaississement est affectée par le poids moléculaire, le degré de substitution et la concentration en solution. À mesure que la concentration augmente, la viscosité de la solution augmente de façon exponentielle, il est donc largement utilisé dans les champs industriels qui nécessitent des épaississeurs.
Activité de surface: Étant donné que la molécule d'hydroxyéthyl cellulose contient des groupes hydrophiles et des squelettes hydrophobes, il peut réduire la tension en surface de l'eau dans la solution et montrer une certaine activité de surface. Cette propriété la rend utilisée dans les revêtements, encres et autres champs, et peut améliorer les propriétés de fluidité et de revêtement du produit.
Stabilité: l'hydroxyéthyl-cellulose a une bonne stabilité dans une solution aqueuse, peut résister à l'influence des oxydants généraux et de la lumière, et est relativement stable dans des conditions acides et alcalines. Il ne sera pas dégradé par la plupart des micro-organismes en solution aqueuse, il n'est donc pas facile de se détériorer pendant le stockage.
Biocompatibilité et sécurité: l'hydroxyéthyl-cellulose est largement utilisée dans les aliments, les cosmétiques et la médecine car il est dérivé de la cellulose naturelle et maintient toujours une bonne biocompatibilité et une faible toxicité après une modification chimique. Par exemple, il est utilisé comme épaississeur et stabilisateur dans les aliments, comme stabilisateur humectant et émulsifiant dans les cosmétiques, et comme liant et matrice de libération contrôlée pour les comprimés dans les préparations pharmaceutiques.
Préparation et application
La préparation de l'hydroxyéthyl cellulose est généralement divisée en trois étapes: alcalisation de la cellulose, réaction d'éthérification, purification et séchage. Tout d'abord, la cellulose est traitée dans des conditions alcalines pour activer les groupes hydroxyle de la cellulose, puis a réagi avec l'oxyde d'éthylène pour produire de l'hydroxyéthyl cellulose. Enfin, le produit final est obtenu par des étapes telles que la neutralisation, la purification et le séchage.
L'hydroxyéthyl-cellulose est largement utilisée dans les matériaux de construction (tels que le mortier de ciment et les revêtements), les produits chimiques quotidiens (tels que les détergents et les cosmétiques), les médicaments (tels que les systèmes de libération de médicaments) et l'industrie alimentaire (comme les épaissistes et les stabilisateurs).
L'hydroxyéthyl-cellulose est largement utilisée dans divers domaines en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques et de sa polyvalence. Le caractère unique de sa structure et de sa composition lui permet de jouer un rôle important dans l'épaississement, l'émulsification, la suspension, la formation de films et la stabilisation, et est un matériau chimique important irremplaçable.
Heure du poste: 17 février-2025