Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) هو مركب متعدد الوظائف يستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات بسبب تركيبه الكيميائي الفريد وخصائصه.
1. التكوين الكيميائي:
أ. العمود الفقري السليلوز:
HPMC هو مشتق السليلوز ، مما يعني أنه مشتق من السليلوز ، عديد السكاريد الطبيعي الموجود في جدران الخلايا النباتية. يتكون السليلوز من وحدات تكرار من gl-d-glucose المرتبطة β (1 → 4) روابط الجليكوسيدية.
ب. الاستبدال:
في HPMC ، يتم استبدال مجموعة الهيدروكسيل (-OH) من العمود الفقري السليلوز بمجموعات الميثيل والهيدروكسي بروبيل. يحدث هذا الاستبدال من خلال تفاعل الأثير. تشير درجة الاستبدال (DS) إلى متوسط عدد مجموعات الهيدروكسيل البديلة لكل وحدة الجلوكوز في سلسلة السليلوز. تختلف DS لمجموعات الميثيل والهيدروكسيبروبيل ، مما يؤثر على أداء HPMC.
2. التوليف:
أ. الأثير:
يتم تصنيع HPMC من خلال تفاعل الأثير من السليلوز مع أكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل. تتضمن العملية رد فعل السليلوز مع أكسيد البروبيلين لإدخال مجموعات هيدروكسي بروبيل ثم مع كلوريد الميثيل لإدخال مجموعات الميثيل.
ب. درجة السيطرة البديلة:
يمكن التحكم في DS من HPMC عن طريق ضبط ظروف التفاعل مثل درجة الحرارة ووقت التفاعل والتركيز المتفاعل.
3. الأداء:
أ. قابلية الذوبان:
HPMC قابل للذوبان في الماء وبعض المذيبات العضوية ، مثل الميثانول والإيثانول. ومع ذلك ، فإن قابلية الذوبان تتناقص مع زيادة الوزن الجزيئي ودرجة الاستبدال.
ب. تشكيل الأفلام:
يشكل HPMC فيلمًا شفافًا ومرنًا عند إذابة في الماء. هذه الأفلام لها قوة ميكانيكية جيدة وخصائص الحاجز.
اللزوجة:
تظهر حلول HPMC سلوكًا كاذبًا ، مما يعني أن لزوجتها تتناقص مع زيادة معدل القص. تعتمد لزوجة حلول HPMC على عوامل مثل التركيز والوزن الجزيئي ودرجة الاستبدال.
د. الاحتفاظ بالماء:
واحدة من الخصائص الرئيسية لـ HPMC هي قدرتها على الاحتفاظ بالماء. هذه الخاصية أمر بالغ الأهمية في تطبيقات مختلفة مثل مواد البناء ، حيث يتم استخدام HPMC كعامل مثخن ومحافظة على الماء.
ه. التصاق:
غالبًا ما يتم استخدام HPMC كمواد لاصقة في مختلف الصناعات بسبب قدرتها على تكوين روابط قوية لركائز مختلفة.
4. التطبيق:
أ. صناعة الأدوية:
في المستحضرات الصيدلانية ، يتم استخدام HPMC كعامل طلاء أفلام ، وكيل الإصدار المتحكم فيه ، ومعدل اللزوجة في تركيبات الكمبيوتر اللوحي.
ب. صناعة البناء:
تتم إضافة HPMC إلى قذائف الهاون القائمة على الأسمنت ، واللصقات القائمة على الجبس والمواد اللاصقة البلاط لتحسين قابلية العمل والاحتفاظ بالماء والالتصاق.
C. صناعة الأغذية:
في صناعة المواد الغذائية ، يتم استخدام HPMC كمثخّن ومثبت ومستحلب في منتجات مثل الصلصات والضمادات والآيس كريم.
د. منتجات العناية الشخصية:
يتم استخدام HPMC كوكيل مثخن ومستحلب وتكوين الأفلام في منتجات العناية الشخصية مثل الشامبو والمستحضرات والكريمات.
ه. الدهانات والطلاء:
في الدهانات والطلاء ، يتم استخدام HPMC لتحسين تشتت الصباغ ، والتحكم في اللزوجة والاحتفاظ بالماء.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) هو مركب متعدد الاستخدامات مع مجموعة واسعة من التطبيقات عبر مختلف الصناعات. إن تكوينه الكيميائي الفريد وتوليفه وخصائصه يجعلها مكونًا مهمًا في الأدوية ومواد البناء والغذاء ومنتجات العناية الشخصية والدهانات/الطلاء. يسمح فهم خصائص HPMC بتطبيقات مخصصة في مجالات مختلفة ، مما يساهم في استخدامه على نطاق واسع وأهميته في عمليات التصنيع الحديثة.
وقت النشر: فبراير -22-2024