Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) هو مركب أصبح مادة خامًا أساسيًا في العديد من الصناعات بسبب خصائصه متعددة الوظائف. يتم استخدامه بشكل شائع كمضاف غذائي ، ومثخن في مستحضرات التجميل ، وحتى مكون طبي في العديد من الأدوية. خاصية فريدة من نوعها من HPMC هي سلوكها الثاني ، مما يسمح لها بتغيير اللزوجة وخصائص التدفق في ظل ظروف معينة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كل من HPMC ذات اللزوجة العالية و HPMC منخفضة ، مع إظهار thixotropy حتى أقل من درجة حرارة الجل.
يحدث thixotropy في HPMC عندما يصبح المحلول خاطئًا عند تطبيق الضغط أو تحريكه ، مما يؤدي إلى انخفاض في اللزوجة. يمكن أيضًا عكس هذا السلوك ؛ عند إزالة الإجهاد وترك المحلول للراحة ، تعود اللزوجة ببطء إلى حالتها العليا. تجعل هذه الخاصية الفريدة HPMC مكونًا قيماً في العديد من الصناعات لأنه يسمح بتطبيق أكثر سلاسة ومعالجة أسهل.
كما هيدروكولويد غير أيوني ، يتضخم HPMC في الماء لتشكيل هلام. تعتمد درجة التورم والتشغيل على الوزن الجزيئي وتركيز البوليمر ، ودرجة الحموضة ودرجة حرارة المحلول. عادةً ما يكون HPMC لزوجة HPMC عالية الوزن الجزيئي وتنتج هلام عالي اللزوجة ، في حين أن HPMC منخفضة اللزوجة لها وزن جزيئي منخفض وتنتج هلام أقل لزوجة. ومع ذلك ، على الرغم من هذه الاختلافات في الأداء ، فإن كلا النوعين من HPMCs يعرضان ثاني أكسل إلى التغيرات الهيكلية التي تحدث على المستوى الجزيئي.
السلوك الثاني من HPMC هو نتيجة لمحاذاة سلاسل البوليمر بسبب إجهاد القص. عندما يتم تطبيق إجهاد القص على HPMC ، تتوافق سلاسل البوليمر في اتجاه الإجهاد المطبق ، مما يؤدي إلى تدمير بنية الشبكة ثلاثية الأبعاد الموجودة في غياب الإجهاد. يؤدي تعطيل الشبكة إلى انخفاض في اللزوجة. عند إزالة الإجهاد ، تقوم سلاسل البوليمر بإعادة ترتيب على طول اتجاهها الأصلي ، وإعادة بناء الشبكة واستعادة اللزوجة.
يعرض HPMC أيضًا thixotropy تحت درجة حرارة البلينغ. درجة حرارة الهلام هي درجة الحرارة التي يتم عندها سلاسل البوليمر المتقاطعة لتشكيل شبكة ثلاثية الأبعاد ، وتشكيل هلام. ذلك يعتمد على التركيز والوزن الجزيئي ودرجة الحموضة في محلول البوليمر. الهلام الناتج له لزوجة عالية ولا يتغير بسرعة تحت الضغط. ومع ذلك ، أسفل درجة حرارة الجيل ، ظل محلول HPMC سائلًا ، لكنه لا يزال يظهر سلوكًا ثانياً بسبب وجود بنية شبكة تم تشكيلها جزئيًا. تنهار الشبكة التي تشكلتها هذه الأجزاء تحت الضغط ، مما يؤدي إلى انخفاض في اللزوجة. هذا السلوك مفيد في العديد من التطبيقات حيث تحتاج الحلول إلى التدفق بسهولة عند التقليب.
HPMC هي مادة كيميائية متعددة الاستخدامات مع العديد من الخصائص الفريدة ، أحدها هو سلوكه الثاني. كل من HPMCs عالية اللزوجة واللحبة المنخفضة لديها هذه الخاصية ، مما يظهر ثسيط التربط حتى تحت درجة حرارة الهلام. تجعل هذه الخاصية HPMC مكونًا قيماً في العديد من الصناعات التي تتطلب حلولًا تتعامل مع التدفق السهل لضمان تطبيق سلس. على الرغم من الاختلافات في الخواص بين HPMCs ذات اللزوجة العالية و HPMCs المنخفضة ، فإن سلوكها الشوكي يحدث بسبب محاذاة وتعطيل بنية الشبكة التي تم تشكيلها جزئيًا. نظرًا لخصائصها الفريدة ، يستكشف الباحثون باستمرار تطبيقات مختلفة من HPMC ، على أمل إنشاء منتجات جديدة وتوفير حلول أفضل للمستهلكين في جميع أنحاء العالم.
وقت النشر: أغسطس 23-2023