Целлюлозные загустители CELLOSIZE™ (ГЭЦ)

Гидроксиэтилцеллюлоза CELLOSIZE™ (ГЭЦ, HEC; CAS №9004-62-0) - неионогенный водорастворимый целлюлозный эфир Dow. По структуре это цепь целлюлозы с гидроксиэтильными заместителями на свободных гидроксилах глюкопиранозных звеньев (-CH₂CH₂OH), которая растворяется в холодной и горячей воде в диапазоне pH от 2 до 12 с образованием прозрачных или слабо опалесцирующих растворов. Растворы псевдопластичны: вязкость падает при высоком сдвиге и восстанавливается в покое, поэтому материал хорошо наносится кистью, валиком и распылением и не стекает с вертикали. Динамическая вязкость (Брукфилд LVF, 25°C) перекрывает широкий ряд - от ~300 мПа·с у QP-300 (2%) до более 5500 мПа·с у QP-100MH-V (1%), что позволяет подобрать марку под нужный реологический профиль.

Ассортимент CELLOSIZE™ построен из нескольких специализированных серий:

• Стандартная серия QP (QP-300 ... QP-100MH-V) охватывает вязкость от ~300 мПа·с (QP-300, 2%) до 4400-6000 мПа·с (QP-100MH-V, 1%) и служит базовым загустителем вододисперсионных красок, где важны псевдопластичная реология и устойчивость к провисанию;
• Ферментостойкая серия ER (ER-4400 ... ER-100M) имеет модифицированную структуру, тормозящую ферментативную деградацию, при вязкости и времени гидратации на уровне сопоставимых марок QP, поэтому её берут туда, где в систему может попасть целлюлаза;
• Марка PCG-10 для персонального ухода быстро диспергируется в холодной воде без нагрева и даёт вязкость 1% раствора 4400-6000 мПа·с в шампунях, гелях и масках;
• Нефтепромысловые HEC-15/-18/-60 работают как регуляторы водоотдачи и реологии тампонажных и буровых систем, а HEC-60 отдельно рассчитана на рассолы с содержанием NaCl до 15%, где обычные марки теряют функцию;
• Гидрофобно-модифицированная HMHEC 500 загущает по двойному механизму - переплетение цепей плюс ассоциирование гидрофобных групп, - что снижает разбрызгивание валиком и улучшает розлив по сравнению со стандартной ГЭЦ;
• Серия CELLOSIZE Texture на основе гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) охватывает косметические марки с вязкостью 2% раствора от 40-60 до 75000-140000 мПа·с для загущения и структурирования эмульсий.

Основные применения охватывают несколько отраслей, объединённых реологией водных систем:

• Вододисперсионные ЛКМ - серии QP и ER задают псевдопластичное течение, стабилизируют пигментную дисперсию при хранении и предотвращают образование кратеров и подтёков; серия ER дополнительно защищает от целлюлазы бактерий и плесневых грибов, которая за дни-месяцы деградирует обычную ГЭЦ до потери вязкости, а биоцид уже выделившийся фермент не инактивирует;
• Строительные и цементные растворы - ГЭЦ повышает водоудержание и выравнивает гидратацию вяжущего, что стабилизирует набор прочности и удобоукладываемость смеси;
• Нефтегазовые системы - марки HEC-15/-18/-60 регулируют водоотдачу и реологию буровых и тампонажных растворов, а HEC-60 при 6,9 МПа и 38°C даёт водоотдачу порядка 30 мл без соли и 42-80 мл при 5-15% NaCl (данные Dow);
• Средства персонального ухода - ГЭЦ совместима с анионными, катионными и амфотерными ПАВ, поэтому загущает шампуни, гели и маски без риска несовместимости.

При выборе марки опираются на требуемую вязкость при низком и высоком сдвиге, риск ферментативной деградации и концентрацию электролитов. Высоковязкие марки (QP-100MH, QP-52000H) работают при низких дозировках и дают максимальную устойчивость к провисанию, тогда как низковязкие (QP-300) улучшают розлив и снижают разбрызгивание. Рабочую концентрацию обычно держат в пределах 0,2-2% (0,2-1% в красках, 0,5-2% в персональном уходе); для специальных высоковязких систем (гели, концентрированные чистящие средства) применяют и более высокие дозировки по данным Dow и испытаниям, а точную марку и дозировку согласуют по TDS Dow.