Hidroxietil celuloză (HEC)este un eter de celuloză neionic solubil în apă, care este utilizat pe scară largă în acoperiri, materiale de construcție, medicină, produse chimice zilnice și alte domenii. Cu toate acestea, HEC are o solubilitate ridicată în apă și o hidrofobicitate slabă, ceea ce poate duce la limitări de performanță în unele scenarii de aplicare. Prin urmare, hidroxietil celuloza modificată hidrofob (HMHEC) a luat ființă pentru a-și îmbunătăți proprietățile reologice, capacitatea de îngroșare, stabilitatea la emulsionare și rezistența la apă.
1. Semnificația modificării hidrofobe a hidroxietil celulozei
Îmbunătățirea proprietăților de îngroșare și a proprietăților reologice
Modificarea hidrofobă poate îmbunătăți semnificativ capacitatea de îngroșare a HEC, în special la rate scăzute de forfecare. Prezinta o vascozitate mai mare, ceea ce ajuta la imbunatatirea tixotropiei si pseudoplasticitatii sistemului. Această proprietate este deosebit de importantă în domeniile acoperirilor, fluidelor de foraj pentru câmpuri petroliere, produse de îngrijire personală etc. și poate spori stabilitatea și efectul de utilizare al produsului.
Îmbunătățiți stabilitatea emulsiei
Deoarece HEC modificat poate forma o structură asociativă în soluție apoasă, îmbunătățește semnificativ stabilitatea emulsiei, poate reduce separarea ulei-apă și poate îmbunătăți efectul de emulsionare. Prin urmare, are o valoare mare de aplicare în domeniile acoperirilor cu emulsie, produselor de îngrijire a pielii și emulgatorilor alimentari.
Îmbunătățește rezistența la apă și proprietățile de formare a peliculei
HEC tradițional este foarte hidrofil și ușor solubil în medii cu umiditate ridicată sau în apă, ceea ce afectează rezistența la apă a materialului. Prin modificarea hidrofobă, aplicarea sa în acoperiri, adezivi, fabricarea hârtiei și în alte domenii poate fi îmbunătățită, iar rezistența la apă și proprietățile de formare a peliculei pot fi îmbunătățite.
Îmbunătățiți proprietățile de subțiere prin forfecare
HEC modificat cu hidrofob poate reduce vâscozitatea în condiții de forfecare ridicată, menținând în același timp o consistență ridicată la rate scăzute de forfecare, îmbunătățind astfel performanța construcției și reducând consumul de energie. Are o valoare importantă în industrii precum mineritul zăcămintelor petroliere și acoperirile arhitecturale.
2. Modificarea hidrofobă a hidroxietilcelulozei
Modificarea hidrofobă a HEC este de obicei realizată prin introducerea de grupări hidrofobe pentru a-și ajusta proprietățile de solubilitate și de îngroșare prin grefare chimică sau modificare fizică. Metodele comune de modificare hidrofobă sunt următoarele:
Altoire de grup hidrofob
Introducerea alchil (cum ar fi hexadecil), arii (cum ar fi fenil), siloxan sau grupări fluorurate pe molecula HEC prin reacție chimică pentru a îmbunătăți hidrofobicitatea acesteia. De exemplu:
Utilizarea reacției de esterificare sau eterificare pentru a grefa alchil cu lanț lung, cum ar fi hexadecil sau octil, pentru a forma o structură de asociere hidrofobă.
Introducerea grupelor de silicon prin modificarea siloxanului pentru a-și îmbunătăți rezistența la apă și lubrifierea.
Folosind modificarea fluorurii pentru a îmbunătăți rezistența la intemperii și hidrofobicitatea, făcându-l potrivit pentru acoperiri de ultimă generație sau aplicații speciale de mediu.
Copolimerizare sau modificare de reticulare
Prin introducerea comonomerilor (cum ar fi acrilații) sau agenților de reticulare (cum ar fi rășinile epoxidice) pentru a forma o rețea de reticulare, rezistența la apă și capacitatea de îngroșare a HEC sunt îmbunătățite. De exemplu, utilizarea HEC modificată hidrofob în emulsii de polimeri poate spori stabilitatea și efectul de îngroșare al emulsiei.
Modificare fizică
Folosind tehnologia de adsorbție sau acoperire la suprafață, moleculele hidrofobe sunt acoperite pe suprafața HEC pentru a forma o anumită hidrofobie. Această metodă este relativ blândă și potrivită pentru aplicații cu cerințe ridicate de stabilitate chimică, cum ar fi alimente și medicamente.
Modificarea asociației hidrofobe
Prin introducerea unei cantități mici de grupări hidrofobe pe molecula HEC, formează un agregat asociativ în soluția apoasă, îmbunătățind astfel capacitatea de îngroșare. Această metodă este utilizată pe scară largă în dezvoltarea agenților de îngroșare de înaltă performanță și este potrivită pentru acoperiri, produse chimice pentru câmpuri petroliere și alte domenii.
Modificare hidrofobă ahidroxietil celulozăeste un mijloc important de îmbunătățire a performanței de aplicare, ceea ce îi poate îmbunătăți capacitatea de îngroșare, stabilitatea la emulsionare, rezistența la apă și proprietățile reologice. Metodele obișnuite de modificare includ grefarea grupării hidrofobe, modificarea copolimerizării sau reticulare, modificarea fizică și modificarea asociației hidrofobe. Selecția rezonabilă a metodelor de modificare poate optimiza performanța HEC în funcție de diferite cerințe de aplicare, astfel încât să joace un rol mai important în multe domenii, cum ar fi acoperirile arhitecturale, substanțele chimice pentru zăcămintele petroliere, îngrijirea personală și medicina.
Ora postării: 25-mar-2025