Хидроксипропил метилцелулоза (НРМС) е водоразтворим полимерен материал, широко използван в медицината, храните, строителството и други области. Има добра термична стабилност, но все още може да се разпадне при висока температура. Температурата на разграждане на HPMC се влияе главно от неговата молекулярна структура, условията на околната среда (като влажност, pH стойност) и времето за нагряване.
Температура на разграждане на HPMC
Термичното разграждане на HPMC обикновено започва да се появява над 200℃, и очевидно разлагане ще настъпи между 250℃-300℃. По-конкретно:
Под 100℃: HPMC показва главно изпаряване на вода и промени във физичните свойства и не настъпва разграждане.
100℃-200℃: HPMC може да причини частично окисляване поради локално повишаване на температурата, но като цяло е стабилен.
200℃-250℃: HPMC постепенно показва термично разграждане, което се проявява главно като структурна фрактура и освобождаване на малки молекулни летливи вещества.
250℃-300℃: HPMC претърпява очевидно разлагане, цветът става по-тъмен, освобождават се малки молекули като вода, метанол, оцетна киселина и настъпва карбонизация.
Над 300℃: HPMC се разгражда бързо и се карбонизира, като накрая остават някои неорганични вещества.
Фактори, влияещи върху разграждането на HPMC
Молекулно тегло и степен на заместване
Когато молекулното тегло на HPMC е голямо, неговата устойчивост на топлина обикновено е висока.
Степента на заместване на метокси и хидроксипропокси групите ще повлияе на неговата термична стабилност. HPMC с по-висока степен на заместване се разгражда по-лесно при високи температури.
Фактори на околната среда
Влажност: HPMC има силна хигроскопичност и влагата може да ускори разграждането му при високи температури.
pH стойност: HPMC е по-податлив на хидролиза и разграждане при силни киселинни или алкални условия.
Време за нагряване
Загряване до 250℃за кратко време може да не се разложи напълно, докато поддържането на висока температура за дълго време ще ускори процеса на разграждане.
Продукти на разграждане на HPMC
HPMC се извлича главно от целулоза и нейните продукти на разграждане са подобни на целулозата. По време на процеса на нагряване може да се освободи следното:
Водна пара (от хидроксилни групи)
Метанол, етанол (от метокси и хидроксипропокси групи)
Оцетна киселина (от продукти на разпадане)
Въглеродни оксиди (CO, CO₂, произведени от изгарянето на органична материя)
Малко количество коксов остатък
Устойчивост на топлина на приложение на HPMC
Въпреки че HPMC постепенно ще се влоши над 200℃, обикновено не е изложен на толкова високи температури в действителните приложения. Например:
Фармацевтична индустрия: HPMC се използва главно за покритие на таблетки и агенти с продължително освобождаване, обикновено работещи при 60℃-80℃, което е много по-ниско от температурата му на разграждане.
Хранително-вкусовата промишленост: HPMC може да се използва като сгъстител или емулгатор, а конвенционалната температура на употреба обикновено не надвишава 100℃.
Строителна индустрия: HPMC се използва като сгъстител за цимент и хоросан и температурата на строителството обикновено не надвишава 80℃и няма да настъпи влошаване.
HPMC започва термично разграждане над 200℃, се разлага значително между 250℃-300℃и се карбонизира бързо над 300℃. При практически приложения трябва да се избягва дългосрочно излагане на среда с висока температура, за да се поддържа стабилна работа.
Време на публикуване: 3 април 2025 г