Hidroksietil celiuliozė (HEC) yra nejoninis, vandenyje tirpus polimeras, gautas iš celiuliozės, modifikuojant cheminę medžiagą. Dėl savo unikalių savybių, tokių kaip sustorėjimas, stabilizavimas ir filmų formavimo sugebėjimai, jis plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose. Taikant programas, kai pH stabilumas yra labai svarbus, būtina suprasti, kaip HEC elgiasi esant skirtingoms pH sąlygoms.
HEC pH stabilumas reiškia jo sugebėjimą išlaikyti savo struktūrinį vientisumą, reologines savybes ir efektyvumą įvairiose pH aplinkose. Šis stabilumas yra labai svarbus tokiose programose kaip asmens priežiūros produktai, vaistai, dangos ir statybinės medžiagos, kai aplinkinės aplinkos pH gali labai skirtis.
Struktūra:
Paprastai HEC sintetinamas reaguojant celiuliozę su etileno oksidu šarminėmis sąlygomis. Šis procesas lemia celiuliozės stuburo hidroksilo grupių pakeitimą hidroksietil (-och2CH2OH) grupėmis. Pakaitalų laipsnis (DS) rodo vidutinį hidroksietil grupių skaičių anhidrogliukozės vienetu celiuliozės grandinėje.
Savybės:
Tirpumas: HEC tirpsta vandenyje ir susidaro skaidrūs, klampūs tirpalai.
Klampumas: jis pasižymi pseudoplastiniu ar šlyties draudimo elgesiu, tai reiškia, kad jo klampumas mažėja esant šlyties stresui. Dėl šios savybės yra naudingos tais atvejais, kai srautas yra svarbus, pavyzdžiui, dažai ir dangos.
STOREMINGAS: HEC suteikia klampumą tirpalams, todėl jis yra vertingas kaip tirštėjimo medžiaga įvairiose kompozicijose.
Filmo formavimas: Džiovinus jis gali sudaryti lanksčias ir skaidrias plėveles, o tai yra naudinga tokioms programoms kaip klijai ir dangos.
HEC pH stabilumas
HEC pH stabilumui įtakos turi keli veiksniai, įskaitant polimero cheminę struktūrą, sąveiką su aplinkine aplinka ir bet kokie priedai, esantys kompozicijoje.
HEC pH stabilumas skirtinguose pH diapazonuose:
1. Rūgštus pH:
Esant rūgščiam pH, HEC paprastai yra stabilus, tačiau per griežtas rūgštines sąlygas gali atlikti hidrolizę ilgą laiką. Tačiau daugelyje praktinių pritaikymų, tokių kaip asmens priežiūros produktai ir dangos, kai rūgštus pH yra, HEC išlieka stabilus tipiniame pH diapazone (pH nuo 3 iki 6). Be pH 3, hidrolizės rizika padidėja, todėl laipsniškai sumažėja klampumas ir našumas. Labai svarbu stebėti kompozicijų, turinčių HEC, pH ir pritaikyti jas, jei reikia stabilumui palaikyti.
2. Neutralus pH:
HEC demonstruoja puikų stabilumą neutraliomis pH sąlygomis (pH nuo 6 iki 8). Šis pH asortimentas yra paplitęs daugelyje programų, įskaitant kosmetiką, vaistus ir buitinius produktus. HEC turinčios kompozicijos išlaiko klampumą, sustorėjančios savybės ir bendras šio pH diapazono veikimas. Tačiau tokie veiksniai kaip temperatūra ir joninis stiprumas gali paveikti stabilumą ir turėtų būti atsižvelgiama į formulavimo vystymąsi.
3. Šarminis pH:
HEC yra mažiau stabilus šarminėmis sąlygomis, palyginti su rūgštine ar neutralia pH. Esant aukštam pH lygiui (virš 8 pH), HEC gali pablogėti, todėl sumažėja klampumas ir našumo praradimas. Gali atsirasti šarminė hidrolizė tarp celiuliozės stuburo ir hidroksietilo grupių, dėl kurių gali atsirasti grandinės skilimas ir sumažėjęs molekulinė masė, gali atsirasti. Todėl gali būti teikiama pirmenybė šarminėms kompozicijoms, tokioms kaip plovikliai ar statybinės medžiagos, alternatyvūs polimerai ar stabilizatoriai, o ne HEC.
Veiksniai, darantys įtaką pH stabilumui
Keli veiksniai gali įtakoti HEC pH stabilumą:
Pakaitalų laipsnis (DS): HEC su didesnėmis DS vertėmis yra stabilesnės visame pH diapazone dėl padidėjusio hidroksilo grupių pakeitimo hidroksitil grupėmis, o tai padidina vandens tirpumą ir atsparumą hidrolizei.
Temperatūra: pakylėjusi temperatūra gali pagreitinti chemines reakcijas, įskaitant hidrolizę. Todėl norint išsaugoti HEC turinčių kompozicijų pH stabilumą, būtina išlaikyti tinkamą laikymo ir perdirbimo temperatūrą.
Joninis stiprumas: Didelės druskų ar kitų jonų koncentracijos kompozicijoje gali paveikti HEC stabilumą, darant įtaką jo tirpumui ir sąveikai su vandens molekulėmis. Joninis stiprumas turėtų būti optimizuotas siekiant sumažinti destabilizuojantį poveikį.
Priedai: Priedų, tokių kaip paviršiaus aktyviosios medžiagos, konservantai ar buferiniai agentai, įtraukimas gali paveikti HEC kompozicijų pH stabilumą. Reikėtų atlikti suderinamumo tikrinimą, kad būtų užtikrintas priedų suderinamumas ir stabilumas.
Taikymo ir formuluotės aspektai
HEC PH stabilumo supratimas yra labai svarbus įvairių pramonės šakų formuliatoriams.
Čia yra keletas konkrečių programų aspektų:
Asmeninės priežiūros produktai: Šampūnuose, kondicionieriuose ir losjonuose, palaikant pH norimame diapazone (paprastai aplink neutralų), užtikrinamas HEC stabilumas ir veikimas kaip tirštymo ir pakabinimo agentas.
Farmacija: HEC naudojamas burnos suspensijose, oftalmologiniuose tirpaluose ir aktualiose formuluotėse. Kompozicijos turėtų būti suformuluotos ir laikomos tokiomis sąlygomis, kurios išsaugo HEC stabilumą, kad būtų užtikrintas produkto efektyvumas ir galiojimo laikas.
Dangos ir dažai: HEC naudojamas kaip reologijos modifikatorius ir tirštiklis vandens pagrindu pagamintuose dažuose ir dangose. Formuliatoriai turi subalansuoti pH reikalavimus su kitais veiklos kriterijais, tokiais kaip klampumas, išlyginimas ir plėvelės formavimas.
Statybos medžiagos: Cementinėse formuluotėse HEC veikia kaip vandens sulaikymo agentas ir pagerina darbingumą. Tačiau cemento šarminės sąlygos gali užginčyti HEC stabilumą, todėl reikia kruopščiai parinkti ir pakeisti kompozicijas.
Hidroksietil celiuliozė (HEC) siūlo vertingas reologines ir funkcines savybes įvairiose srityse. Suprasti jo pH stabilumą yra būtinas formultams, siekiant sukurti stabilias ir efektyvias formuluotes. Nors HEC demonstruoja gerą stabilumą esant neutralioms pH sąlygoms, reikia atsižvelgti į rūgščių ir šarminių aplinką, kad būtų išvengta skilimo ir užtikrintų optimalų našumą. Pasirinkę atitinkamą HEC laipsnį, optimizuodami formulavimo parametrus ir įgyvendindami tinkamas saugojimo sąlygas, formuliatoriai gali panaudoti HEC pranašumus įvairiose pH aplinkose.
Pašto laikas: 2012 m. Kovo 29 d