Традиційна гідроксиетилцелюлоза (HEC) вже давно має такі недоліки, як низька стійкість до електролітів, недостатня водостійкість лакофарбових плівок, розбризкування під час нанесення валиком та схильність пігментів до осідання при використанні у водорозчинних покриттях, засобах щоденного догляду та мийних засобах, а також у промислових емульсійних композиціях. Асоціативна гідроксиетилцелюлоза, також відома як гідрофобно модифікована гідроксиетилцелюлоза (скорочено HMHEC), є модифікованим ефіром целюлози другого покоління. Завдяки унікальній гідрофобній асоціативній молекулярній структурі вона ідеально компенсує недоліки традиційної HEC і стала основним реологічним загущувачем для високоякісних водорозчинних формул

Що таке асоціативна гідроксиетилцелюлоза (HMHEC)?

Асоціативна гідроксиетилцелюлоза синтезується на основі гідроксиетилцелюлози, отриманої з натуральної бавовняної або деревної целюлози, яка виступає в ролі основного ланцюга. До основного ланцюга шляхом реакції етерифікації прищеплюються довгі гідрофобні бічні ланцюги з алкілами C8–C18, утворюючи амфіфільну полімерну структуру з гідрофільними основними ланцюгами та гідрофобними бічними ланцюгами.

• Гідрофільні гідроксиетильні групи: забезпечують швидке розчинення у холодній воді, сумісні з усіма системами на водній основі.
• Гідрофобні алкільні бічні ланцюги: забезпечують гідрофобну асоціацію між молекулами та частинками емульсії, утворюючи оборотну тривимірну мережеву структуру, що й дало назву “асоціативний»
  На відміну від традиційного HEC, який загущується виключно за рахунок водневих зв’язків та молекулярного переплетення, HMHEC використовує подвійний механізм загущення, що поєднує водневі зв’язки та гідрофобну асоціацію, що забезпечує значне поліпшення реологічних властивостей.

П’ять основних переваг технології HMHEC у плані продуктивності

1. Надзвичайно висока ефективність згущення, що дозволяє знизити витрати на дозування препарату

Для досягнення тієї самої цільової в’язкості дозування HMHEC можна зменшити на 30%–50% порівняно зі стандартним HEC. Невелика добавка забезпечує ідеальну в'язкість у банці, знижуючи кількість целюлозного порошку та загальну вартість сировини, що робить її придатною для рецептур масового промислового виробництва.

2. Виняткова псевдопластичність, що забезпечує чудові експлуатаційні характеристики (головна перевага покриттів)

Він відрізняється вираженою властивістю зрідження під дією зсуву:

• Низький коефіцієнт зсуву в стані спокою: система зберігає високу в’язкість, що запобігає провисанню під час нанесення покриття на вертикальні поверхні, а також виключає стікання при нанесенні товстого шару покриття.
• Високе зсувне навантаження під час нанесення фарби валиком або пензлем: в’язкість швидко знижується, що забезпечує рівномірне та шовковисте нанесення. Це значно зменшує розбризкування фарби, знижує забруднення на будівельному майданчику та втрати матеріалу, а також дозволяє отримати плівки з меншою кількістю слідів від пензля та чудовою рівністю поверхні.

3. Стійкість до солі та поверхнево-активних речовин, стабільні експлуатаційні характеристики в широкому діапазоні значень рН для складних систем

Звичайний HEC зазнає різкого зниження в’язкості під впливом електролітів або поверхнево-активних речовин високої концентрації. Гідрофобна асоціативна мережа HMHEC підвищує стійкість до солей у 2–3 рази, забезпечуючи стабільні експлуатаційні характеристики в діапазоні pH 3,5–11,0

• Відсутність фазового розділення у миючих засобах з високим вмістом солі та шампунях із катіонними кондиціонерами;
• Стабільна в'язкість без зниження під час тривалого зберігання промислових покриттів, що містять діоксид титану та неорганічні наповнювачі.

4. Довготривала стабільність суспензії для запобігання осіданню пігментів та олійних фаз

Гідрофобні групи адсорбують частинки пігменту, емульсійні смоли, силіконову олію та мастило, щоб зафіксувати дисперсні фази та утворити стабільну колоїдну систему:

•  Латексні фарби: відсутність осадження або відокремлення води від діоксиду титану та кольорових паст навіть після кількох місяців зберігання;
•  Засоби особистої гігієни: рівномірне розподілення силіконової олії та ефірних олій рослинного походження без утворення маслянистого осаду на дні флакона
• Друкарські пасти: однорідна суспензія барвників, що забезпечує чіткі контури друку без розтікання кольору.

5. Підвищення водостійкості лакофарбових плівок без втрати глянцю

Традиційний HEC містить надмірну кількість гідрофільних груп, що призводить до побіління та низької стійкості плівок до механічного стирання під впливом води. Гідрофобні бічні ланцюги HMHEC знижують загальну гідрофільність, значно підвищуючи водостійкість та стійкість висушених плівок до механічного стирання. Водночас він демонструє чудову сумісність з акриловими емульсіями та поліуретановими дисперсіями і не спричиняє втрати блиску або помутніння покриттів.

Чотири основні галузі промислового застосування

1. Галузь водорозчинних лакофарбових матеріалів (найбільша сфера застосування)

Латексні фарби для внутрішніх і зовнішніх робіт, водорозчинні покриття для деревини, фінішні покриття для пластмас, промислові водорозчинні антикорозійні фарби, водорозчинні друкарські фарби

Основні функції: регулювання реології, стійкість до провисання, захист від розбризкування, суспендування наповнювачів та підвищення водостійкості плівки покриття. У поєднанні з поліуретановими асоціативними загусниками цей продукт може замінити традиційний HEC, забезпечуючи баланс між експлуатаційними характеристиками та стабільністю при зберіганні.

2. Засоби особистої гігієни та побутова хімія (для високоякісних засобів для прання та догляду)

Шампунь без сульфатів, кондиціонер для волосся, гель для душу, крем для обличчя, прозорий гель, сонцезахисний крем

HMHEC має м’яку дію і не викликає подразнення. Цей засіб згущує формули та стабілізує силіконові олійні системи, забезпечуючи щільну та стійку піну, яка після змивання не залишає липких слідів. Розчини з прозорими формулами мають кришталеву прозорість.

3. Пасти для друку на текстилі

Реактивні друкарські пасти, пігментні друкарські пасти
Він покращує диспергуваність барвника, забезпечує чіткість країв друку, запобігає засміченню трафарету та підтримує стабільні експлуатаційні характеристики стійких до дії електроліту систем кольорових паст.

4. Галузеві сегменти: нафтовидобуток, фармацевтика та будівельні матеріали

• Рідини на водній основі для буріння та гідророзриву на нафтових родовищах: стійкі до мінеральної пластової води та забезпечують чудові суспензійні властивості й здатність до перенесення проппантів.
• Фармацевтичні гелі для місцевого застосування, суспензії для перорального застосування: м’який загущувач із високою біосумісністю.
• Будівельні суспензії на водній основі, клеї на водній основі: забезпечують утримання води та ефект загущення для поліпшення технологічності під час будівництва