خصائص اللزوجة من هيدروكسي بروبيل السليلوز السليلوز

هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC)هو السليلوز غير الأيوني ، القابل للذوبان في الماء. المظهر أبيض إلى مسحوق أصفر قليلاً أو مواد حبيبية ، لا طعم له ، بدون رائحة ، غير سامة ، مستقرة كيميائيًا ، ويذوب في الماء لتشكيل محلول ناعم وشفاف ولزج. واحدة من أهم خصائص هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز في التطبيق هي أنها تزيد من لزوجة السائل. يعتمد تأثير السماكة على درجة البلمرة (DP) للمنتج ، وتركيز الأثير السليلوز في المحلول المائي ، ومعدل القص ، ودرجة حرارة المحلول. وعوامل أخرى.

01

نوع السائل من محلول HPMC المائي

بشكل عام ، يمكن التعبير عن إجهاد السائل في تدفق القص كدالة لمعدل القص ƒ (γ) ، طالما أنه لا يعتمد على الوقت. اعتمادًا على شكل ƒ (γ) ، يمكن تقسيم السوائل إلى أنواع مختلفة ، وهي: السوائل النيوتونية والسوائل المتوسطة والسوائل الزائفة والسوائل البلاستيكية بينجهام.

تنقسم إيثرات السليلوز إلى فئتين: إحداها هي الأثير السليلوز غير الأيونية والآخر هو الأثير السليلوز الأيوني. لعلم الريولوجيا من هذين النوعين من إيثرات السليلوز. SC Naik et al. أجرت دراسة مقارنة شاملة ومنهجية على حلول السليلوز هيدروكسي إيثيل و Carboxymethyl الصوديوم. أظهرت النتائج أن كل من حلول الأثير السليلوز غير الأيونية وحلول الأثير السليلوز الأيونية كانت زائفة. التدفقات ، أي التدفقات غير النيوتونية ، تقترب من السوائل النيوتونية فقط بتركيزات منخفضة للغاية. يلعب المرونة الكاذبة لمحلول هيدروكسي بروبيلوز ميثيل سيلولوز دورًا مهمًا في التطبيق. على سبيل المثال ، عند تطبيقها في الطلاء ، بسبب خصائص تخفيف القص للحلول المائية ، تتناقص لزوجة المحلول مع زيادة معدل القص ، والتي تفضي إلى التشتت الموحد لجزيئات الصباغ ، وتزيد أيضًا من سيحة الطلاء . التأثير كبير جدا. أثناء الراحة ، تكون لزوجة المحلول كبيرة نسبيًا ، مما يمنع بشكل فعال ترسب جزيئات الصباغ في الطلاء.

02

طريقة اختبار اللزوجة HPMC

مؤشر مهم لقياس تأثير سماكة هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز هو اللزوجة الظاهرة للمحلول المائي. تتضمن طرق قياس اللزوجة الظاهرة عادة طريقة اللزوجة الشعرية وطريقة اللزوجة الدورانية وطريقة لزوجة الكرة المتساقطة.

حيث: هي اللزوجة الظاهرة ، mpa s ؛ K هو مقياس اللزوجة. D هي كثافة عينة المحلول عند 20/20 درجة مئوية ؛ T هو الوقت المناسب لتمرير الحل عبر الجزء العلوي من لزوجة اللزوجة إلى العلامة السفلية ، S ؛ الوقت الذي يتدفق فيه الزيت القياسي عبر مقياس اللزوجة.

ومع ذلك ، فإن طريقة القياس بواسطة مقياس اللزوجة الشعرية أكثر إزعاجًا. اللزوجة للكثيرينإيثرات السليلوزيصعب تحليله باستخدام مقياس اللزوجة الشعرية لأن هذه الحلول تحتوي على كميات ضئيلة من المواد غير القابلة للذوبان التي يتم اكتشافها فقط عند حظر مقياس اللزوجة الشعرية. لذلك ، يستخدم معظم الشركات المصنعة أجهزة اللزوجة الدورانية للتحكم في جودة هيدروكسي بروبيل ميثيل كيلولوز. عادة ما تستخدم أجهزة اللزوجة في Brookfield في البلدان الأجنبية ، ويتم استخدام NDJ VisCometers في الصين.

03

التأثير على العوامل اللزوجة HPMC

3.1 العلاقة مع درجة التجميع

عندما تظل المعلمات الأخرى دون تغيير ، تتناسب لزوجة محلول ميثيل سيلولوز الهيدروكسي بروبيلوز مع درجة البلمرة (DP) أو الوزن الجزيئي أو طول السلسلة الجزيئية ، ويزيد مع زيادة درجة البلمرة. هذا التأثير أكثر وضوحا في حالة انخفاض درجة البلمرة من حالة درجة عالية من البلمرة.

3.2 العلاقة بين اللزوجة والتركيز

تزداد لزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل كيلولوز مع زيادة تركيز المنتج في المحلول المائي. حتى تغيير تركيز صغير سيؤدي إلى تغيير كبير في اللزوجة. مع اللزوجة الاسمية لهيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز ، يكون تأثير تغيير تركيز المحلول على لزوجة المحلول أكثر وضوحًا.

3.3 العلاقة بين اللزوجة ومعدل القص

Hydroxypropyl methylcellulose المائي لديه خاصية ترقق القص. يتم تحضير هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز من اللزوجة الاسمية المختلفة في محلول مائي بنسبة 2 ٪ ، ويتم قياس لزوجته بمعدلات القص المختلفة على التوالي. النتائج كما يلي كما هو موضح في الشكل. بمعدل القص المنخفض ، لم تتغير لزوجة محلول هيدروكسي بروبيلوز ميثيل سيلولوز بشكل كبير. مع زيادة معدل القص ، انخفض لزوجة محلول هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز مع ارتفاع اللزوجة الاسمية العالية بشكل واضح ، في حين أن الحل مع انخفاض اللزوجة لم ينخفض ​​بشكل واضح.

3.4 العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة

تتأثر لزوجة محلول ميثيل سيلولوز هيدروكسي بروبيلوز بشكل كبير بدرجة الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض لزوجة المحلول. كما هو مبين في الشكل ، يتم تحضيره في محلول مائي مع تركيز 2 ٪ ، ويتم قياس تغيير اللزوجة مع زيادة درجة الحرارة.

3.5 العوامل المؤثرة الأخرى

تتأثر اللزوجة من محلول المائي للهيدروكسي بروبيلوز ميثيل سيلولوز أيضًا بالإضافات في المحلول ، وقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول ، والتدهور الميكروبي. عادة ، من أجل الحصول على أداء أفضل لزوجة أو تقليل تكلفة الاستخدام ، من الضروري إضافة معدلات الريولوجيا ، مثل الطين ، الطين المعدل ، مسحوق البوليمر ، الأثير النشا ، كوبوليمر الأليفاتية ، إلى المحلول المائي للهيدروكسي بروبيلوز. ، ويمكن أيضًا إضافة الشوارد مثل الكلوريد والبروميد والفوسفات والنترات وما إلى ذلك إلى المحلول المائي. لن تؤثر هذه الإضافات فقط على خصائص اللزوجة للمحلول المائي ، ولكنها تؤثر أيضًا على خصائص التطبيق الأخرى لهيدروكسي بروبيلوز ميثيلولوز مثل الاحتفاظ بالماء. ، مقاومة SAG ، إلخ.

لا تتأثر لزوجة المحلول المائي للهيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز تقريبًا بحمض وقلوي ، وتكون مستقرة عمومًا في نطاق 3 إلى 11. ، حمض البوريك ، حمض الستريك ، إلخ ، ومع ذلك ، فإن الحمض المركز سيقلل من اللزوجة. لكن الصودا الكاوية ، هيدروكسيد البوتاسيوم ، ماء الجير ، وما إلى ذلك لها تأثير يذكر على ذلك. مقارنة مع إيثرات السليلوز الأخرى ،هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوزالحل المائي له ثبات جيد مضاد للميكروبات ، والسبب الرئيسي هو أن الهيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز له مجموعات مسعور مع درجة عالية من الاستبدال وعقبة المجموعات المعقدة ، لأن تفاعل الاستبدال عادة ما يكون موحدًا ، فإن اللاعب غير المسبق غير المسبق مائل للضغط على الدعامة الصغيرة ، في تدهور جزيئات الأثير السليلوز ورسالة السلسلة. الأداء هو أن اللزوجة الظاهرة للحل المائي تتناقص. إذا كان من الضروري تخزين المحلول المائي لـ Hydroxypropyl Methylcellulose لفترة طويلة ، فمن المستحسن إضافة كمية تتبع من عامل مضاد للفطريات بحيث لا تتغير اللزوجة بشكل كبير. عند اختيار العوامل المضادة للفطريات أو المواد الحافظة أو مبيدات الفطريات ، يجب أن تنتبه إلى السلامة ، واختيار المنتجات التي لا تسمم جسم الإنسان ، ولديها خصائص مستقرة ، وهي عديمة الرائحة ، مثل مبيدات الفطريات Amical من Dow Chem ، حافظة CanGuard64. وغيرها من المنتجات. يمكن أن تلعب دور المقابل.