HPMC (hidroxipropil metilcelulosa) y HEC (hidroxietilcelulosa) son derivados de celulosa ampliamente utilizados en la industria y la medicina, pero tienen algunas diferencias significativas en la estructura química, las propiedades, los campos de aplicación, la diferencia.
1. Diferencias en la estructura química
HPMC y HEC son éteres de celulosa procesados a partir de celulosa natural (como algodón o pulpa de madera), pero difieren en los sustituyentes:
HPMC (hidroxipropil metilcelulosa): HPMC se obtiene reemplazando parcial o completamente algunos de los grupos hidroxilo (-OH) de la celulosa con derivados de celulosa metilo (-ch) e hidroxypropilo (-Ch₂ch (OH) CH₃) celulosa. El grado de sustitución de grupos metilo e hidroxipropilo determina las propiedades de HPMC.
HEC (hidroxietilcelulosa): HEC es un éter de celulosa realizado al reemplazar parte de los grupos hidroxilo de celulosa con grupos hidroxietilo (-CH₂CH₂OH), principalmente hidroxietilación.
Estas diferencias en la estructura química afectan directamente su solubilidad, viscosidad y otras propiedades físicas y químicas.
2. Condiciones de solubilidad y disolución
HPMC: HPMC tiene una excelente solubilidad en el agua y se puede disolver en agua fría para formar una solución viscosa transparente. También se puede disolver en solventes orgánicos como etanol, acetona, etc., pero la velocidad y el grado de disolución varían según el contenido sustituyente específico. Una característica importante de HPMC es que se disuelve en agua fría, mientras que durante el calentamiento la solución sufre la gelificación térmica (se convierte en un gel cuando se calienta y se disuelve cuando se enfría). Esta propiedad es muy importante en los campos como la construcción y los recubrimientos.
HEC: HEC también se disuelve en agua fría, pero a diferencia de HPMC, HEC no se gelifica en agua caliente. Por lo tanto, HEC se puede usar en un rango de temperatura más amplio. HEC tiene una fuerte tolerancia a la sal y propiedades de engrosamiento y es adecuado para su uso en soluciones que contienen electrolitos.
3. Viscosidad y propiedades reológicas
La viscosidad de HPMC y HEC varía con su peso molecular, y ambos tienen buenos efectos de engrosamiento a diferentes concentraciones:
HPMC: HPMC exhibe una alta pseudoplasticidad (es decir, propiedades de cizallamiento) en solución. La viscosidad de las soluciones HPMC disminuye cuando aumenta el corte, lo que las hace adecuadas para aplicaciones que requieren una fácil propagación o cepillado, como pinturas, cosméticos, etc. La viscosidad de HPMC disminuye al aumentar la temperatura, y un gel se formará a cierta temperatura.
HEC: Las soluciones HEC tienen una mayor viscosidad y mejores propiedades de engrosamiento a bajas velocidades de corte, exhibiendo mejores propiedades de flujo newtoniano (es decir, el estrés por corte es proporcional a la velocidad de corte). Además, las soluciones HEC tienen pequeños cambios de viscosidad en los ambientes que contienen sales y electrolitos, y tienen una buena resistencia de sal. Se usan ampliamente en campos que requieren resistencia a la sal, como la extracción de aceite y el tratamiento de lodo.
4. Diferencias en los campos de aplicación
Aunque tanto HPMC como HEC se pueden usar como espesantes, adhesivos, formadores de películas, estabilizadores, etc., su rendimiento en áreas de aplicación específicas difiere:
Aplicaciones de HPMC:
Industria de la construcción: HPMC se utiliza como agente en espesamiento y agente que retiene el agua en los campos de materiales de construcción como mortero de cemento, productos de yeso y adhesivos de baldosas cerámicas. Mejora la trabajabilidad del mortero, resiste la flacidez y prolonga el tiempo abierto del mortero.
Campos farmacéuticos y alimenticios: en medicina, HPMC a menudo se usa como materiales de recubrimiento para tabletas y materiales marco para preparaciones de liberación sostenida. En la industria alimentaria, HPMC se usa como un aditivo alimentario, principalmente como emulsionante, espesante y estabilizador.
Industria química diaria: HPMC se usa como ingrediente de estabilizador de emulsión, espesante e protectora formadora de películas en cosméticos y productos de cuidado personal.
Aplicaciones de HEC:
Extracción de aceite: dado que HEC tiene una fuerte tolerancia a las sales, es particularmente adecuado para su uso como agente engrosamiento para perforar fluidos y fluidos fracturadores en entornos con alto contenido de sal para mejorar las propiedades reológicas del lodo.
Industria de recubrimiento: HEC se usa como espesante y estabilizador en recubrimientos a base de agua. Puede mejorar la fluidez y el rendimiento de la construcción del recubrimiento y evitar que el recubrimiento se hundiera.
Papermermentación y industria textil: HEC se puede utilizar para el tamaño de la superficie en la fabricación de papel y el tratamiento de la lechada en la industria textil para espesar, estabilizar y ajustar las propiedades reológicas.
5. Estabilidad ambiental y biocompatibilidad
HPMC: HPMC se usa comúnmente en los campos farmacéuticos y alimenticios debido a su buena biocompatibilidad y biodegradabilidad. Sus propiedades gelificantes térmicas también le dan ventajas únicas en ciertas formulaciones farmacéuticas sensibles a la temperatura. Además, HPMC no es iónico, no se ve afectado por los electrolitos y tiene una buena estabilidad para los cambios de pH.
HEC: HEC también tiene una buena biocompatibilidad y biodegradabilidad, pero exhibe una mayor estabilidad en entornos de alta sal. Por lo tanto, HEC es una mejor opción donde se requieren resistencia a la sal y resistencia a los electrolitos, como exploración de aceite, ingeniería en alta mar, etc.
6. Costo y suministro
Dado que tanto HPMC como HEC se derivan de la celulosa natural, el suministro de materias primas es estable, pero debido a los diferentes procesos de producción, el costo de producción de HPMC es generalmente ligeramente mayor que el de HEC. Esto hace que HEC sea más utilizado en algunas aplicaciones sensibles a los costos, como materiales de construcción, productos químicos para el campo del petróleo, etc.
HPMC y HEC son derivados de celulosa importantes. Aunque son diferentes en la estructura química, ambos tienen funciones como espesamiento, estabilización, retención de agua y formación de películas. En términos de selección específica de aplicaciones, HPMC ocupa una posición importante en la construcción, la preparación farmacéutica y las industrias alimentarias debido a sus propiedades especiales de gelículas térmicas; Mientras que HEC juega un papel importante en la industria del petróleo debido a su excelente tolerancia a la sal y una adaptabilidad de temperatura más amplia. Más ventajoso en minería y recubrimientos a base de agua. Según diferentes requisitos de aplicación, la selección de derivados de celulosa apropiados puede mejorar el rendimiento del producto y los beneficios económicos.
Tiempo de publicación: Feb-17-2025