Ethylcellulose

Ethylcellulose findet sich nicht in der Natur, sondern wird synthetisch produziert, indem Cellulose mit einer heißen, alkalischen Lösung (einer Lauge, zum Beispiel Natriumhydroxid) und anschließend mit Ethylhalogeniden – wie Ethylchlorid – behandelt wird.

Da bei dieser Reaktion nicht alle Hydroxygruppen reagieren, entstehen Gemische mit unterschiedlich hohem Substitutionsgrad. Auch der Substitutionsgrad der einzelnen Stärkebausteine innerhalb eines Polymers kann unterschiedlich hoch ausfallen.

Chemisch ist Ethylcellulose ein Ethylether der Cellulose und entsteht durch Ersatz von Wasserstoffatomen der Hydroxygruppen durch Ethylgruppen.

In Abhängigkeit von der Anzahl der substituierten Hydroxygruppen unterscheiden sich die Ethylcellulosen. Cellulose ist ein Kettenmolekül aus zahlreichen Glucosemolekülen, jede Glucoseeinheit hat drei Hydroxygruppen. Verschiedene Ethylcellulosen lassen sich durch ihren Substitutionsgrad (degree of substitution, DS), die durchschnittliche Zahl veretherter Hydroxygruppen pro Glucoseeinheit, beschreiben. Das theoretische Maximum beträgt 3,0, typische Werte liegen im Bereich von 2,2 bis 2,6. Der Substitutionsgrad beeinflusst die Löslichkeit in unterschiedlichen Lösungsmitteln. Während Ethylcellulosetypen mit niedrigen Substitutionsgraden (0,8–1,3) in Wasser löslich sind, führt eine Erhöhung des Substitutionsgrads zu einer verbesserten Löslichkeit in Alkoholen und zunehmender Hydrophobie. Die meisten technischen Ethylcellulosetypen sind wasserunlöslich und löslich in einem breiten Spektrum an organischen Lösungsmitteln und deren Mischungen. Ethylcellulose ist thermoplastisch; der Erweichungspunkt kann durch Zugabe von Weichmachern gesenkt werden.

Ethylcellulose ist eine vielfältig einsetzbare Verbindung, die als Verdickungs-, Binde-, Klebemittel, sowie als Filmbildner und wasserabweisende Barriereschicht eingesetzt wird. Sie ist der Hauptbestandteil von lichtechten Celluloseetherlacken, Packmitteln, thermoplastischen Kunststoffen, künstlichem Schnee für Weihnachtsbäume, Kabelisolierungen, Schutzhäuten und Dichtungen. Ethylcellulose wird auch als Zusatz von Kunstharzen und Wachsen zum Lackieren von gefärbten Ostereiern und als Zusatz für Stempelfarben in der Lebensmittelindustrie (Stempeln von Eiern oder Käse) verwendet.