Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) jaHydroksietyyliselluloosa (HEC) ovat molemmat selluloosajohdannaisia, joita käytetään laajalti teollisuudessa, lääketieteessä, kosmetiikassa ja muilla aloilla. Niiden tärkeimmät erot heijastuvat molekyylirakenteeseen, liukoisuusominaisuuksiin, käyttöalueisiin ja muihin näkökohtiin.
1. Molekyylirakenne
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC)
HPMC on vesiliukoinen johdannainen, joka tuodaan tuomalla metyyli- (-CH3) ja hydroksipropyyliryhmiä (-CH2CHOHCH3) selluloosan molekyyliketjuun. Tarkemmin sanottuna HPMC:n molekyylirakenne sisältää kaksi funktionaalista substituenttia, metyylin (-OCH3) ja hydroksipropyylin (-OCH2CH(OH)CH3). Yleensä metyylin lisäyssuhde on suurempi, kun taas hydroksipropyyli voi tehokkaasti parantaa selluloosan liukoisuutta.
Hydroksietyyliselluloosa (HEC)
HEC on johdannainen, joka tuodaan lisäämällä etyyliryhmiä (-CH2CH2OH) selluloosan molekyyliketjuun. Hydroksietyyliselluloosan rakenteessa yksi tai useampi selluloosan hydroksyyliryhmä (-OH) on korvattu etyylihydroksyyliryhmillä (-CH2CH2OH). Toisin kuin HPMC:n, HEC:n molekyylirakenteessa on vain yksi hydroksietyylisubstituentti eikä se sisällä metyyliryhmiä.
2. Vesiliukoisuus
Rakenteellisista eroista johtuen HPMC:n ja HEC:n vesiliukoisuus on erilainen.
HPMC: HPMC:llä on hyvä vesiliukoisuus, erityisesti neutraaleissa tai lievästi alkalisissa pH-arvoissa, sen liukoisuus on parempi kuin HEC. Metyyli- ja hydroksipropyyliryhmien lisääminen parantaa sen liukoisuutta ja voi myös lisätä sen viskositeettia vuorovaikutuksessa vesimolekyylien kanssa.
HEC: HEC on yleensä veteen liukeneva, mutta sen liukoisuus on suhteellisen huono, erityisesti kylmään veteen, ja se on usein liuotettava kuumennusolosuhteissa tai vaatii suurempia pitoisuuksia samanlaisten viskositeettivaikutusten saavuttamiseksi. Sen liukoisuus liittyy selluloosan rakenteellisiin eroihin ja hydroksietyyliryhmän hydrofiilisyyteen.
3. Viskositeetti ja reologiset ominaisuudet
HPMC: Koska sen molekyyleissä on kaksi erilaista hydrofiilistä ryhmää (metyyli ja hydroksipropyyli), HPMC:llä on hyvät viskositeetin säätöominaisuudet vedessä ja sitä käytetään laajalti liimoissa, pinnoitteissa, pesuaineissa, lääkevalmisteissa ja muilla aloilla. Eri pitoisuuksilla HPMC voi tarjota säädön alhaisesta viskositeetista korkeaan viskositeettiin, ja viskositeetti on herkempi pH-muutoksille.
HEC: HEC:n viskositeettia voidaan säätää myös pitoisuutta muuttamalla, mutta sen viskositeetin säätöalue on kapeampi kuin HPMC:n. HEC:tä käytetään pääasiassa tilanteissa, joissa vaaditaan matalaa tai keskikokoista viskositeettia, erityisesti rakentamisessa, pesuaineissa ja henkilökohtaisen hygienian tuotteissa. HEC:n reologiset ominaisuudet ovat suhteellisen vakaat, erityisesti happamissa tai neutraaleissa ympäristöissä, HEC voi tarjota vakaamman viskositeetin.
4. Sovelluskentät
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC)
Rakennusteollisuus: HPMC:tä käytetään yleisesti sementtilaastissa ja pinnoitteissa rakennusteollisuudessa parantamaan juoksevuutta, käytettävyyttä ja estämään halkeamia.
Lääketeollisuus: Lääkkeen vapautumista säätelevänä aineena HPMC:tä käytetään laajalti lääketeollisuudessa. Sitä ei voida käyttää vain tablettien ja kapseleiden muodostusaineena, vaan myös liimana, joka auttaa lääkkeen vapautumaan tasaisesti.
Elintarviketeollisuus: HPMC:tä käytetään usein elintarviketeollisuudessa stabilointiaineena, sakeuttamisaineena tai emulgointiaineena ruoan rakenteen ja maun parantamiseksi.
Kosmetiikkateollisuus: Sakeuttamisaineena HPMC:tä käytetään laajalti tuotteissa, kuten voiteet, shampoot ja hoitoaineet lisäämään tuotteiden viskositeettia ja vakautta.
Hydroksietyyliselluloosa (HEC)
Rakennusteollisuus: HEC:tä käytetään usein sementissä, kipsissä ja laattaliimoissa tuotteen juoksevuuden ja viipymäajan parantamiseksi.
Puhdistusaineet: HEC:tä käytetään usein kotitalouksien puhdistusaineissa, pyykinpesuaineissa ja muissa tuotteissa lisäämään tuotteen viskositeettia ja parantamaan puhdistustehoa.
Kosmetiikkateollisuus: HEC:tä käytetään laajasti ihonhoitotuotteissa, suihkugeeleissä, shampoissa jne. sakeuttamis- ja suspendointiaineena tuotteen rakenteen ja stabiilisuuden parantamiseksi.
Öljyn uutto: HEC:tä voidaan käyttää myös öljyn uuttoprosessissa sakeuttajana vesipohjaisissa porausnesteissä nesteen viskositeetin lisäämiseksi ja porausvaikutuksen parantamiseksi.
5. pH-stabiilius
HPMC: HPMC on erittäin herkkä pH-muutoksille. Happamissa olosuhteissa HPMC:n liukoisuus heikkenee, mikä voi vaikuttaa sen suorituskykyyn. Siksi sitä käytetään yleensä neutraalissa tai lievästi emäksisessä ympäristössä.
HEC: HEC pysyy suhteellisen vakaana laajalla pH-alueella. Sillä on vahva sopeutumiskyky happamiin ja emäksisiin ympäristöihin, joten sitä käytetään usein formulaatioissa, jotka vaativat vahvaa stabiilisuutta.
HPMCjaHECeroavat molekyylirakenteen, liukoisuuden, viskositeetin säätökyvyn ja käyttöalueiden suhteen. HPMC:llä on hyvä vesiliukoisuus ja viskositeetin säätökyky, ja se soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat korkeaa viskositeettia tai erityistä säädellyn vapautumisen suorituskykyä; kun taas HEC:llä on hyvä pH-stabiilius ja laaja valikoima sovelluksia, ja se soveltuu tilanteisiin, joissa vaaditaan keskitasoa ja alhaista viskositeettia ja vahvaa ympäristöön sopeutumiskykyä. Varsinaisissa sovelluksissa materiaalin valintaa on arvioitava erityistarpeiden perusteella.
Postitusaika: 24.2.2025