羥乙基纖維素（Hydroxyethyl Cellulose, HEC）概述

羥乙基纖維素是一種非離子型水溶性高分子聚合物，由纖維素經(jīng)堿化后與環(huán)氧乙烷（EO）醚化反應(yīng)制得。其核心特性包括增稠、懸浮、保水、成膜等，廣泛應(yīng)用于涂料、日化、醫(yī)藥、石油開采等領(lǐng)域，是水性體系中最常用的纖維素醚之一。

1. 基本特性

2. 生產(chǎn)工藝

（1）反應(yīng)流程

1. 堿化：纖維素（木漿或棉短絨）與NaOH溶液反應(yīng)生成堿纖維素。

2. 醚化：堿纖維素與環(huán)氧乙烷（EO）在50-80℃下反應(yīng)，引入羥乙基：

   $$\text{Cellulose-OH + NaOH + }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{}}_2?\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{}}_2\to \text{Cellulose-O-CH2CH2OH}$$

3. 后處理：中和、洗滌（去除鹽和副產(chǎn)物）、干燥、粉碎。

（2）關(guān)鍵控制參數(shù)

• 取代度（DS）：

• 低DS（0.8-1.2）：溶解性較差，黏度低。

• 中DS（1.5-2.0）：平衡溶解性與增稠性（常用）。

• 高DS（>2.5）：水溶性極佳，但成本高。

• 分子量：決定黏度（可通過降解工藝調(diào)節(jié)）。

3. 核心應(yīng)用領(lǐng)域

（1）涂料與建材

• 水性涂料：

• 增稠、防沉降（如乳膠漆中用量0.2%-1%）。

• 改善流平性，減少刷痕。

• 水泥砂漿：

• 保水劑（防止過早干燥），提高施工性。

（2）日化與個(gè)人護(hù)理

• 洗發(fā)水/沐浴露：

• 增稠（與鹽協(xié)同增效，如NaCl+HEC）。

• 懸浮顆粒（如磨砂膏中的磨砂粒子）。

• 牙膏：

• 結(jié)合硅石粉，提供膏體穩(wěn)定性。

（3）醫(yī)藥與食品

• 眼藥水/滴眼液：

• 緩釋載體（黏度5-50 mPa·s）。

• 食品添加劑：

• 冰淇淋、醬料中作為穩(wěn)定劑（需符合FDA 21 CFR 172.870）。

（4）石油開采

• 壓裂液：

• 增稠攜砂（耐鹽性優(yōu)于CMC）。

• 鉆井液：

• 控制濾失量，穩(wěn)定井壁。