Hydroxyethylcellulose (HEC)HMHEC is een in water oplosbare, niet-ionogene cellulose-ether die veel wordt gebruikt in coatings, bouwmaterialen, medicijnen, dagelijkse chemicaliën en andere sectoren. HEC heeft echter een hoge wateroplosbaarheid en een zwakke hydrofobiciteit, wat in sommige toepassingsscenario's tot prestatiebeperkingen kan leiden. Daarom is hydrofoob gemodificeerde hydroxyethylcellulose (HMHEC) ontwikkeld om de reologische eigenschappen, het verdikkingsvermogen, de emulgatiestabiliteit en de waterbestendigheid te verbeteren.
1. Het belang van hydrofobe modificatie van hydroxyethylcellulose
Verbetering van de verdikkingseigenschappen en reologische eigenschappen
Hydrofobe modificatie kan het verdikkingsvermogen van HEC aanzienlijk verbeteren, vooral bij lage schuifsnelheden. Het vertoont een hogere viscositeit, wat de thixotropie en pseudoplasticiteit van het systeem verbetert. Deze eigenschap is met name belangrijk in de sector van coatings, boorvloeistoffen voor olievelden, persoonlijke verzorgingsproducten, enz. en kan de stabiliteit en het gebruikseffect van het product verbeteren.
Verbeter de emulsiestabiliteit
Omdat de gemodificeerde HEC een associatieve structuur kan vormen in waterige oplossing, verbetert het de stabiliteit van de emulsie aanzienlijk, kan het de scheiding van olie en water verminderen en het emulgerende effect verbeteren. Het is daarom zeer waardevol voor toepassingen in emulsiecoatings, huidverzorgingsproducten en emulgatoren voor voedingsmiddelen.
Verbeter de waterbestendigheid en filmvormende eigenschappen
Traditionele HEC is zeer hydrofiel en gemakkelijk oplosbaar in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid of in water, wat de waterbestendigheid van het materiaal beïnvloedt. Door hydrofobe modificatie kan de toepassing ervan in coatings, lijmen, papierproductie en andere sectoren worden verbeterd, en kunnen de waterbestendigheid en filmvormende eigenschappen worden verbeterd.
Verbeter de schuifverdunningseigenschappen
Hydrofoob gemodificeerd HEC kan de viscositeit verlagen onder hoge schuifspanningen, terwijl een hoge consistentie behouden blijft bij lage schuifspanningen, wat de bouwprestaties verbetert en het energieverbruik verlaagt. Het is van grote waarde in sectoren zoals oliewinning en architecturale coatings.
2. Hydrofobe modificatie van hydroxyethylcellulose
Hydrofobe modificatie van HEC wordt meestal bereikt door hydrofobe groepen toe te voegen om de oplosbaarheid en verdikkingseigenschappen aan te passen door middel van chemische enting of fysische modificatie. Veelgebruikte hydrofobe modificatiemethoden zijn de volgende:
Hydrofobe groepsenting
Het introduceren van alkylgroepen (zoals hexadecyl), arylgroepen (zoals fenyl), siloxaangroepen of gefluoreerde groepen op het HEC-molecuul door middel van een chemische reactie om de hydrofobiciteit te verbeteren. Bijvoorbeeld:
Met behulp van een veresterings- of etherificatiereactie worden lange alkylketens, zoals hexadecyl of octyl, geënt om een hydrofobe associatieve structuur te vormen.
Het toevoegen van siliconengroepen door middel van siloxaanmodificatie om de waterbestendigheid en smering te verbeteren.
Door middel van fluoreringmodificatie wordt de weersbestendigheid en hydrofobiciteit verbeterd, waardoor het geschikt is voor hoogwaardige coatings of speciale milieutoepassingen.
Copolymerisatie of crosslinking-modificatie
Door comonomeren (zoals acrylaten) of vernettingsmiddelen (zoals epoxyharsen) toe te voegen om een vernettingsnetwerk te vormen, worden de waterbestendigheid en het verdikkingsvermogen van HEC verbeterd. Zo kan het gebruik van hydrofoob gemodificeerd HEC in polymeeremulsies de stabiliteit en het verdikkingseffect van de emulsie verbeteren.
Fysieke modificatie
Met behulp van oppervlakte-adsorptie of coatingtechnologie worden hydrofobe moleculen op het oppervlak van HEC gecoat om een zekere hydrofobiciteit te creëren. Deze methode is relatief mild en geschikt voor toepassingen met hoge eisen aan chemische stabiliteit, zoals in de voeding en de geneeskunde.
Hydrofobe associatiemodificatie
Door een kleine hoeveelheid hydrofobe groepen aan het HEC-molecuul toe te voegen, vormt het een associatief aggregaat in de waterige oplossing, waardoor het verdikkingsvermogen wordt verbeterd. Deze methode wordt veel gebruikt bij de ontwikkeling van hoogwaardige verdikkers en is geschikt voor coatings, chemicaliën in de olievelden en andere toepassingen.
Hydrofobe modificatie vanhydroxyethylcelluloseis een belangrijk middel om de applicatieprestaties te verbeteren, wat het verdikkingsvermogen, de emulsiestabiliteit, de waterbestendigheid en de reologische eigenschappen kan verbeteren. Veelgebruikte modificatiemethoden zijn onder andere hydrofobe groepsenting, copolymerisatie- of crosslinkingmodificatie, fysische modificatie en hydrofobe associatiemodificatie. Een verstandige selectie van modificatiemethoden kan de prestaties van HEC optimaliseren op basis van verschillende applicatievereisten, waardoor het een grotere rol kan spelen in veel sectoren, zoals architecturale coatings, olieveldchemicaliën, persoonlijke verzorging en geneeskunde.
Plaatsingstijd: 25-03-2025