تفاوت بین HPMC و HEC چیست؟

HPMC (هیدروکسی پروپیل متیل سلولز) و HEC (هیدروکسی اتیل سلولز) مشتقات سلولز هستند که به طور گسترده در صنعت و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند ، اما تفاوت های قابل توجهی در ساختار شیمیایی ، خواص ، زمینه های کاربردی و غیره دارند.

1. تفاوت در ساختار شیمیایی
HPMC و HEC هر دو اتری سلولز هستند که از سلولز طبیعی (مانند پنبه یا خمیر چوب) پردازش می شوند ، اما در جایگزین ها تفاوت دارند:

HPMC (هیدروکسی پروپیل متیل سلولز): HPMC با جایگزینی جزئی یا کاملاً جایگزین برخی از گروه های هیدروکسیل (-OH) سلولز با متیل (-CH₃) و هیدروکسی پروپیل (-ch₂ch (OH) ch₃) مشتقات سلولز بدست می آید. درجه تعویض گروه های متیل و هیدروکسی پروپیل خواص HPMC را تعیین می کند.
HEC (هیدروکسی اتیل سلولز): HEC یک اتر سلولز است که با جایگزینی بخشی از گروه های هیدروکسیل سلولز با گروه های هیدروکسی اتیل (-Ch₂ch₂OH) ، در درجه اول هیدروکسی اتیلیلاسیون ساخته شده است.
این تفاوت در ساختار شیمیایی به طور مستقیم بر حلالیت ، ویسکوزیته و سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها تأثیر می گذارد.

2. شرایط حلالیت و انحلال
HPMC: HPMC دارای حلالیت آب بسیار خوبی است و می تواند در آب سرد حل شود تا یک محلول چسبناک شفاف ایجاد شود. همچنین می تواند در حلالهای آلی مانند اتانول ، استون و غیره حل شود ، اما سرعت و درجه انحلال بسته به محتوای جایگزین خاص متفاوت است. یکی از ویژگی های مهم HPMC این است که در آب سرد حل می شود ، در حالی که در هنگام گرم کردن محلول تحت ژل حرارتی قرار می گیرد (هنگام گرم شدن به ژل تبدیل می شود و هنگام خنک شدن حل می شود). این خاصیت در زمینه هایی مانند ساخت و ساز و پوشش بسیار مهم است.

HEC: HEC همچنین در آب سرد حل می شود ، اما برخلاف HPMC ، HEC در آب گرم ژل نمی کند. بنابراین ، HEC می تواند در محدوده دما وسیع تری استفاده شود. HEC دارای مقاومت و ضخیم شدن نمک قوی است و برای استفاده در محلول های حاوی الکترولیت مناسب است.

3. ویسکوزیته و خصوصیات رئولوژیکی
ویسکوزیته HPMC و HEC با وزن مولکولی آنها متفاوت است و هر دو در غلظت های مختلف دارای اثرات ضخیم کننده خوبی هستند:

HPMC: HPMC در محلول شبه پلاستیک بالا (به عنوان مثال ، خصوصیات نازک برشی) را نشان می دهد. ویسکوزیته محلول های HPMC با افزایش برشی کاهش می یابد و باعث می شود آنها برای کاربردهایی که نیاز به پخش آسان یا مسواک زدن دارند ، مناسب باشد ، مانند رنگ ، مواد آرایشی و غیره. ویسکوزیته HPMC با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد و ژل در دمای معینی تشکیل می شود.

HEC: محلول های HEC دارای ویسکوزیته بالاتری و ضخیم شدن بهتر با نرخ برشی پایین هستند و از ویژگی های جریان بهتر نیوتنی برخوردار هستند (یعنی استرس برشی متناسب با میزان برشی است). علاوه بر این ، محلول های HEC دارای ویسکوزیته کمی در محیط های حاوی نمک و الکترولیت هستند و از مقاومت در برابر نمک خوبی برخوردار هستند. آنها به طور گسترده ای در مزارع مورد نیاز به مقاومت به نمک ، مانند استخراج روغن و درمان گل استفاده می شوند.

4. تفاوت در زمینه های برنامه
اگرچه هر دو HPMC و HEC می توانند به عنوان ضخیم کننده ، چسب ، سازنده فیلم ، تثبیت کننده و غیره استفاده شوند ، عملکرد آنها در مناطق کاربردی خاص متفاوت است:

برنامه های HPMC:
صنعت ساخت و ساز: HPMC به عنوان یک ماده ضخیم کننده و ماده نگهدارنده آب در مزارع مصالح ساختمانی مانند ملات سیمان ، محصولات گچ و چسب کاشی سرامیکی استفاده می شود. این کار عملکرد ملات را بهبود می بخشد ، در برابر چسباندن مقاومت می کند و زمان باز ملات را طولانی می کند.
زمینه های دارویی و مواد غذایی: در پزشکی ، HPMC اغلب به عنوان مواد پوشش برای قرص ها و مواد چارچوب برای آماده سازی پایدار استفاده می شود. در صنایع غذایی ، HPMC به عنوان یک افزودنی غذایی ، عمدتاً به عنوان یک امولسیفایر ، ضخیم کننده و تثبیت کننده استفاده می شود.
صنعت شیمیایی روزانه: HPMC به عنوان یک تثبیت کننده امولسیون ، ضخیم کننده و ماده محافظ تشکیل دهنده فیلم در مواد آرایشی و مراقبت های شخصی استفاده می شود.

برنامه های HEC:
استخراج روغن: از آنجا که HEC تحمل شدیدی نسبت به نمک دارد ، به ویژه برای استفاده به عنوان یک ماده ضخیم کننده برای حفاری مایعات و شکستگی مایعات در محیط هایی با محتوای نمک بالا مناسب است تا خصوصیات رئولوژیکی گل را بهبود بخشد.
صنعت پوشش: HEC به عنوان ضخیم کننده و تثبیت کننده در پوشش های مبتنی بر آب استفاده می شود. این می تواند سیالیت و عملکرد ساخت و ساز پوشش را بهبود بخشد و از چسباندن پوشش جلوگیری کند.
Papermaking و صنعت نساجی: از HEC می توان برای اندازه گیری سطح در Papermaking و درمان دوغاب در صنعت نساجی برای ضخیم شدن ، تثبیت و تنظیم خواص رئولوژیکی استفاده کرد.

5. ثبات محیطی و زیست سازگاری
HPMC: HPMC به دلیل سازگاری خوب و تجزیه پذیری خوب در زمینه های دارویی و مواد غذایی استفاده می شود. خواص ژل حرارتی آن همچنین در برخی از فرمولاسیون دارویی حساس به دما ، مزایای منحصر به فردی دارد. علاوه بر این ، HPMC غیر یونی است ، تحت تأثیر الکترولیت ها قرار نمی گیرد و از ثبات خوبی در تغییرات pH برخوردار است.

HEC: HEC همچنین زیست سازگاری و تجزیه پذیری خوبی دارد ، اما در محیط های با نمک بالا ثبات بیشتری را نشان می دهد. بنابراین ، HEC انتخاب بهتری است که در آن مقاومت به نمک و مقاومت در برابر الکترولیت مانند اکتشاف روغن ، مهندسی دریایی و غیره مورد نیاز است.

6. هزینه و عرضه
از آنجا که هر دو HPMC و HEC از سلولز طبیعی حاصل می شوند ، تأمین مواد اولیه پایدار است ، اما به دلیل فرآیندهای مختلف تولید ، هزینه تولید HPMC به طور کلی کمی بالاتر از HEC است. این امر باعث می شود HEC در برخی از برنامه های حساس به هزینه ، مانند مصالح ساختمانی ، مواد شیمیایی میدان نفتی و غیره به طور گسترده تر مورد استفاده قرار گیرد.

HPMC و HEC هر دو مشتقات مهم سلولز هستند. اگرچه از نظر ساختار شیمیایی متفاوت هستند ، اما هر دو عملکردی مانند ضخیم شدن ، تثبیت ، احتباس آب و تشکیل فیلم دارند. از نظر انتخاب برنامه خاص ، HPMC به دلیل خاصیت خاص ژلنگ حرارتی ، موقعیت مهمی را در ساخت و ساز ، تهیه دارویی و صنایع غذایی اشغال می کند. در حالی که HEC به دلیل تحمل نمک عالی و سازگاری گسترده تر دما ، نقش مهمی در صنعت نفت ایفا می کند. در معادن و پوشش های مبتنی بر آب سودمندتر است. با توجه به الزامات مختلف کاربردی ، انتخاب مشتقات سلولز مناسب می تواند عملکرد محصول و مزایای اقتصادی را بهبود بخشد.