羟乙基纤维素的性能、应用与市场现状

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1、第21卷第2期纤维素科学与技术Vbl．21NO．22013年6月JoumalofCelluloseScienceandTechnologyJun．2013文章编号：1004-8405(2013)02—0070—09羟乙基纤维素的性能、应用与市场现状赵明1，邵自强2，敖玲玲3(1．北京北方世纪纤维素技术开发有限公司，北京100081；2．北京理工大学全国石油和化工行业纤维素基化学品工程技术研究中心，北京100081；3．浙江省湖州展望天明药业有限公司，浙江湖州313000)摘要：文章介绍了羟乙基纤维素(耻c)的结

2、构与性能，综述了国内外HEC市场与应用技术发展现状。欧美的HEC市场已较为成熟，发展较为缓慢；目前国内HEC产量较低，市场被国外大企业垄断，但随着中国经济的发展和技术水平的提高，HEC产量和消费量将快速增长。欧美由于生产HEC较早，应用技术较为丰富；国内HEC应用技术刚刚起步，但随着国内城镇化进程的加快和人民生活水平的提高，涂料、石油和医药将是HEC应用增长最快的领域。随着技术的发展和市场的拓宽，在未来10年内，国内将会出现几家像美国道化学公司和赫克力士公司一样的大企业或跨国公司，并带领国内各纤维素醚企业向前发

3、展，形成百花齐放，百家争鸣的局面。关键词：羟乙基纤维素；结构性能；应用技术；国内外市场中图分类号：0636．11文献标识码：A羟乙基纤维素(hydroxyethylcellulose，HEC)是世界范围内仅次于羧甲基纤维素(CMC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)的产量第三大、发展迅速的一种重要纤维素醚，也是未来数年内国内市场有待发展的纤维素醚品种。HEC是由棉、木经碱化、环氧乙烷醚化等过程制成的非离子型纤维素单一醚。由于具有不与正、负离子作用、相容性好的非离子型特征，HEC可作为包覆剂，粘结剂、水泥和石膏助剂、

4、增稠剂、悬浮剂、药用辅料、防雾剂、油井压裂液、钻井处理剂、纤维和纸张上浆剂、润湿溶液、分散剂、膜助剂、油墨助剂、防腐剂和防垢剂、化妆品、牙膏、铸膜剂、热记录纸、润滑剂、密封剂、凝胶剂、防水剂、杀菌剂、细菌培养介质等，广泛应用在涂料、石油、建筑、日用化工、高分子聚合及纺织工业等领域【l】o由于综合性能优越、应用面广，目前HEC在世界上的产量已接近12万吨／年，而国内企业由于研发投入不足，市场基本被国外大企业垄断，目前国内产量还不到1．2万吨／年，只有世界产量的十分之一左右，这与中国这个世界最大市场的地位不相称。因

5、此国内企业(特别是大企业)有必要加大研发投入，尤其是应用的研发投入，拓宽国内市场。本文综述国内外HEC的市场现状以及产品应用技术现状，以期供国内企业参考。收稿日期：2013．04—23作者简介：赵明(1981～)，男，工学学士，助理工程师；从事纤维素衍生物的研发及分析测试。万方数据第2期赵明等：羟乙基纤维素的性能、应用与市场现状711羟乙基纤维素的结构与性能HEC的分子结构为[C6H702(OH)3．。(OCH2CH20H)。k，其单葡萄糖环基结构见图1。HEC摩尔取代度MS为0．05～0．5时属于碱溶性产品；

6、MS为1．3以上的HEC就可溶于水。目前市场上常见的工业化HEC产品的MS范围为1．7～3．0，大多数水溶性HEC产品的DS范围在0．8～1．2之间。对经过深度羟乙基化的产品进行分析的结果显示，虽然MS大于3．0，但DS值并没有明显增大，说明新增加的醚基主要是接在羟乙基或低聚物醚的侧链上。如果把侧链低聚物醚的链长度定义为MS／DS，则商品化的HEC侧链长度值在1．5～2．5范围。提高摩尔取代度可以增强产品的水溶性，但侧链增长又会增加应用难度。普通的低MS的HEC在丙酮、乙醇和低级醚等有机溶剂中得不到透明的溶液，

7、而高MS的HEC在甲醇以及某些由水和水溶性有机溶剂所组成的混合溶剂中可部分溶解llJ。HEC在冷水和热水中均可溶解，且无凝胶特性，取代、溶解和黏度范围很宽，140℃以下热稳定性好，在酸性条件下也不产生沉淀。HEC水溶液是具有高度假塑性的流体，其表观黏度随着剪切速率的增加而降低，低分子量溶液假塑性接近牛顿流体，其溶液黏度在pH值2～12范围内变化较小，但超过此范围黏度降低。HEC对电解质具有极好的容盐性，不会因为体系出现高浓度的盐而沉析或沉淀残渣而导致黏度的变化。HEC保水能力比甲基纤维素(MC)高出一倍，具有较

8、好的流动调节性，且溶液温度升高时，黏度会下降，温度降低时黏度又会增大uJ。CH2CH20CH2CH20HHOH，2CH20H图IHEC单葡萄糖环基结构HEC可使水的表面张力略微下降，但由于HEC的表面能小于MC的表面能，因此仅引起少量的泡沫出现，这些泡沫可以用普通的消泡剂轻易地加以抑制。HEC形成薄膜很透明，并且可采用普通试剂如甘油、山梨醇或聚乙二醇在5％～30％用量下增塑。HEC薄膜