Hüdroksüetüültselluloos (HEC) on mitteioonne vees lahustuv polümeer, mida kasutatakse laialdaselt kattekihtides, kosmeetikas, meditsiinis, toidus, paberitööstuses, naftapuurimisel ja muudes tööstusvaldkondades. See on tselluloosi eetrimisel saadud tsellulooseetri ühend, milles hüdroksüetüül asendab osa tselluloosi hüdroksüülrühmadest. Hüdroksüetüültselluloosi füüsikalised ja keemilised omadused muudavad selle üheks oluliseks komponendiks paksendajate, geelistavate ainete, emulgaatorite ja stabilisaatorite koostises.
Hüdroksüetüültselluloosi keemistemperatuur
Hüdroksüetüültselluloos on suure molekulmassiga kõrgmolekulaarne polümeer, mille spetsiifilist keemistemperatuuri pole nii lihtne määrata kui väikese molekulmassiga ühendite oma. Praktilistes rakendustes ei ole kõrge molekulmassiga materjalidel, nagu hüdroksüetüültselluloos, selge keemistemperatuur. Põhjus on selles, et sellised ained lagunevad kuumutamisel, mitte ei muutu faasimuutuse kaudu otse vedelikust gaasiks nagu tavalised väikesemolekulaarsed ained. Seetõttu ei ole hüdroksüetüültselluloosi "keemistemperatuuri" mõiste kohaldatav.
Üldiselt, kui hüdroksüetüültselluloosi kuumutatakse kõrgel temperatuuril, lahustub see esmalt vees või orgaanilises lahustis, moodustades kolloidse lahuse, ja seejärel hakkab kõrgemal temperatuuril polümeeri ahel purunema ja lõpuks termiliselt lagunema, vabastades väikesed molekulid, nagu vesi, süsinikdioksiid ja muud lenduvad ained, ilma tavapärase keetmiseta. Seetõttu ei ole hüdroksüetüültselluloosil selget keemistemperatuuri, vaid lagunemistemperatuuri, mis sõltub selle molekulmassist ja asendusastmest. Üldiselt on hüdroksüetüültselluloosi termilise lagunemise temperatuur tavaliselt üle 200 °C.
Hüdroksüetüültselluloosi termiline stabiilsus
Hüdroksüetüültselluloosil on hea keemiline stabiilsus toatemperatuuril, see talub teatud vahemikus happe- ja leeliskeskkonda ning sellel on teatud kuumuskindlus. Kui temperatuur on aga liiga kõrge, eriti lahustite või muude stabilisaatorite puudumisel, hakkavad polümeeri ahelad kuumuse mõjul purunema. Selle termilise lagunemisprotsessiga ei kaasne ilmne keemine, vaid pigem järkjärguline ahela katkemine ja dehüdratsioonireaktsioon, mille käigus eraldub lenduvaid aineid ja lõpuks jäetakse karboniseerunud saadused.
Tööstuslikes rakendustes, et vältida kõrgest temperatuurist põhjustatud lagunemist, ei puutu hüdroksüetüültselluloos tavaliselt kokku selle lagunemistemperatuuri ületava keskkonnaga. Isegi kõrge temperatuuriga rakendustes (nagu naftaväljade puurimisvedelike kasutamine) kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi sageli koos teiste materjalidega, et suurendada selle termilist stabiilsust.
Hüdroksüetüültselluloosi pealekandmine
Kuigi hüdroksüetüültselluloosil ei ole selget keemistemperatuuri, on selle lahustuvus ja paksendavad omadused seda laialdaselt kasutatavad paljudes tööstusharudes. Näiteks:
Kattetööstus: hüdroksüetüültselluloosi saab kasutada paksendajana, mis aitab reguleerida katte reoloogiat, vältida sadenemist ning parandada katte tasandamist ja stabiilsust.
Kosmeetika ja igapäevased kemikaalid: see on paljude pesuvahendite, nahahooldustoodete, šampoonide ja hambapastade oluline koostisosa, mis võib anda tootele õige viskoossuse, niisutamise ja stabiilsuse.
Farmaatsiatööstus: farmaatsiapreparaatides kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi sageli toimeainet prolongeeritult vabastavate tablettide ja katete tootmisel, et kontrollida ravimite vabanemiskiirust.
Toiduainetööstus: Paksendaja, stabilisaatori ja emulgaatorina kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi ka toiduainetes, eriti jäätises, tarretis ja kastmetes.
Nafta puurimine: Naftaväljade puurimisel on hüdroksüetüültselluloos puurimisvedeliku oluline komponent, mis võib suurendada vedeliku viskoossust, stabiliseerida kaevu seina ja vähendada muda kadu.
Polümeermaterjalina ei ole hüdroksüetüültselluloosil selget keemistemperatuuri, kuna see laguneb kõrgel temperatuuril, mitte tüüpilise keemisnähtuse asemel. Selle termilise lagunemise temperatuur on tavaliselt üle 200 °C, olenevalt selle molekulmassist ja asendusastmest. Sellest hoolimata kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi suurepäraste paksendavate, geelistavate, emulgeerivate ja stabiliseerivate omaduste tõttu laialdaselt kattekihtides, kosmeetikas, meditsiinis, toidus ja naftas. Nendes rakendustes välditakse tavaliselt selle kokkupuudet liiga kõrgete temperatuuridega, et tagada selle jõudlus ja stabiilsus.
Postitusaeg: 23.10.2024