Hydroxyetylcelulóza (HEC) je neiónový vo vode rozpustný polymér široko používaný v náteroch, kozmetike, medicíne, potravinárstve, výrobe papiera, ropných vrtoch a iných priemyselných oblastiach. Je to zlúčenina éteru celulózy získaná éterifikáciou celulózy, v ktorej hydroxyetyl nahrádza časť hydroxylových skupín celulózy. Fyzikálne a chemické vlastnosti hydroxyetylcelulózy z nej robia jednu z dôležitých zložiek zahusťovadiel, želírovacích činidiel, emulgátorov a stabilizátorov.
Teplota varu hydroxyetylcelulózy
Hydroxyetylcelulóza je vysokomolekulárny polymér s veľkou molekulovou hmotnosťou a jej špecifickú teplotu varu nie je tak ľahké určiť ako pri zlúčeninách s malými molekulami. V praktických aplikáciách nemajú vysokomolekulárne materiály, ako je hydroxyetylcelulóza, jasný bod varu. Dôvodom je, že takéto látky sa počas zahrievania skôr rozložia, než aby sa priamo transformovali z kvapaliny na plyn fázovou zmenou ako bežné látky s malými molekulami. Preto sa pojem "bod varu" hydroxyetylcelulózy neuplatňuje.
Vo všeobecnosti, keď sa hydroxyetylcelulóza zahrieva na vysokú teplotu, najskôr sa rozpustí vo vode alebo organickom rozpúšťadle za vzniku koloidného roztoku a potom pri vyššej teplote sa polymérny reťazec začne lámať a nakoniec sa tepelne rozloží, pričom sa uvoľnia malé molekuly, ako je voda, oxid uhličitý a iné prchavé látky bez toho, aby prešli typickým procesom varu. Preto hydroxyetylcelulóza nemá jasný bod varu, ale teplotu rozkladu, ktorá sa mení s jej molekulovou hmotnosťou a stupňom substitúcie. Všeobecne povedané, teplota tepelného rozkladu hydroxyetylcelulózy je zvyčajne vyššia ako 200 °C.
Tepelná stabilita hydroxyetylcelulózy
Hydroxyetylcelulóza má dobrú chemickú stabilitu pri izbovej teplote, odoláva určitému rozsahu kyslých a zásaditých prostredí a má určitú tepelnú odolnosť. Keď je však teplota príliš vysoká, najmä v neprítomnosti rozpúšťadiel alebo iných stabilizátorov, polymérne reťazce sa pôsobením tepla začnú lámať. Tento proces tepelného rozkladu nie je sprevádzaný zjavným varom, ale skôr postupným prerušovaním reťazca a dehydratačnou reakciou, pri ktorej sa uvoľňujú prchavé látky a nakoniec zanechávajú karbonizované produkty.
V priemyselných aplikáciách, aby sa zabránilo rozkladu spôsobenému vysokou teplotou, hydroxyetylcelulóza zvyčajne nie je vystavená prostrediu, ktoré prekračuje jej teplotu rozkladu. Dokonca aj pri vysokoteplotných aplikáciách (ako je použitie kvapalín na vŕtanie ropných polí) sa hydroxyetylcelulóza často používa v kombinácii s inými materiálmi na zvýšenie jej tepelnej stability.
Aplikácia hydroxyetylcelulózy
Hoci hydroxyetylcelulóza nemá jasný bod varu, jej rozpustnosť a zahusťovacie vlastnosti ju robia široko používanou v mnohých priemyselných odvetviach. Napríklad:
Priemysel náterov: hydroxyetylcelulózu možno použiť ako zahusťovadlo, ktoré pomôže upraviť reológiu náteru, zabrániť zrážaniu a zlepšiť vyrovnanie a stabilitu náteru.
Kozmetika a denné chemikálie: Je dôležitou zložkou v mnohých čistiacich prostriedkoch, výrobkoch na starostlivosť o pleť, šampónoch a zubných pastách, ktoré môžu dodať produktu správnu viskozitu, hydratáciu a stabilitu.
Farmaceutický priemysel: Vo farmaceutických prípravkoch sa hydroxyetylcelulóza často používa pri výrobe tabliet a poťahov s predĺženým uvoľňovaním na kontrolu rýchlosti uvoľňovania liečiv.
Potravinársky priemysel: Ako zahusťovadlo, stabilizátor a emulgátor sa hydroxyetylcelulóza používa aj v potravinách, najmä v zmrzlinách, želé a omáčkach.
Ropné vrty: Pri vŕtaní na ropných poliach je hydroxyetylcelulóza dôležitou zložkou vrtnej kvapaliny, ktorá môže zvýšiť viskozitu kvapaliny, stabilizovať stenu vrtu a znížiť stratu bahna.
Ako polymérny materiál nemá hydroxyetylcelulóza jasný bod varu, pretože sa rozkladá pri vysokých teplotách namiesto typického javu varu. Jeho teplota tepelného rozkladu je zvyčajne nad 200 °C, v závislosti od jeho molekulovej hmotnosti a stupňa substitúcie. Napriek tomu je hydroxyetylcelulóza široko používaná v náteroch, kozmetike, medicíne, potravinách a ropnom produkte vďaka svojim vynikajúcim zahusťovacím, gélovacím, emulgačným a stabilizačným vlastnostiam. V týchto aplikáciách sa zvyčajne vyhýba tomu, aby bol vystavený príliš vysokým teplotám, aby sa zabezpečila jeho výkonnosť a stabilita.
Čas odoslania: 23. októbra 2024