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来源: 北方天普纤维素有限公司 2019-09-03 10:35
01
三种官能团的结构式
甲氧基: -OCH3 无羟基,极性不强,亲水性较差
羟乙氧基: -OCHCH2OH有羟基,极性较强,亲水性非常好
羟丙氧基: -OCHCHOHCH3有羟基,亲水性较好,极性受甲基影响不如羟乙氧基,空间位阻大,亲水性不如羟乙氧基
02
两种产品的取代度标准差异
羟乙氧基和羟丙氧基取代度较接近,但考虑到官能团的分子量不同(羟乙氧基为60,羟丙氧基为74),即便是在同样的取代度(以质量分数计)的情况下,羟乙氧基的取代基数量是要大于羟丙氧基的,这意味着HEMC的DS更高。
03
官能团差异产生的结果
理论上,亲水性取代基的取代度越高,和水的结合力越强。甲基纤维素可以在冷水中溶解,当纤维素溶液温度升高时,水分子的运动加剧,便会和纤维素分子脱离,形成絮状凝胶,出现絮凝的温度即是凝胶温度。
同理,因为HEMC产品的官能团中羟乙氧基的亲水性大于羟丙氧基,并且其取代数量也大于羟丙氧基,所以HEMC具有更高的保水率。同时因为其官能团的极性较强,根据相似相溶原理,其分子和水分子的结合力也大于HPMC,因此可以耐受更高的温度而减少水合分子的脱离,表现出更高的凝胶温度。
如下图所示:
其应用表现为相同掺量下,同粘度等级HEMC在高温下具有更高的保水率。
如下图所示:
综上,HEMC和HPMC的差异主要是因为官能团的数量和亲水性不同造成的,是化学结构上的差异,无法通过物理混合方式来改变其根本的特性。