Хидроксипропил метилцелулозата (HPMC) е важно производно на целулоза етер, което е широко използвано в много индустриални полета поради уникалните си физически и химични свойства. Неговите свойства на вискозитета са едно от най -важните свойства на HPMC, което влияе пряко върху неговата ефективност в различни приложения.
1. Основни свойства на HPMC
HPMC е неионно целулозен етер, получен чрез замяна на част от хидроксилните групи (–OH) в целулозната молекула с метокси групи (–och3) и хидроксипропилни групи (–och2ch (OH) CH3). Той има добра разтворимост във вода и някои органични разтворители, образувайки прозрачни колоидни разтвори. Вискозитетът на HPMC се определя главно от неговото молекулно тегло, степен на заместване (DS, степен на заместване) и разпределение на заместители.
2. Определяне на вискозитета на HPMC
Вискозитетът на HPMC разтворите обикновено се измерва с помощта на въртящ се вискоскомер или капилярен вискоскомер. При измерване трябва да се обърне внимание на концентрацията, температурата и скоростта на срязване на разтвора, тъй като тези фактори могат значително да повлияят на стойността на вискозитета.
Концентрация на разтвор: Вискозитетът на HPMC се увеличава с увеличаването на концентрацията на разтвора. Когато концентрацията на HPMC разтвор е по -ниска, взаимодействието между молекулите е по -слабо и вискозитетът е по -нисък. С увеличаването на концентрацията заплитането и взаимодействието между молекулите се увеличава, което води до значително увеличение на вискозитета.
Температура: Вискозитетът на HPMC разтворите е много чувствителен към температурата. Като цяло, с увеличаването на температурата, вискозитетът на разтвора на HPMC ще намалее. Това се дължи на повишена температура, водеща до повишено молекулно движение и отслабени междумолекулни взаимодействия. Трябва да се отбележи, че HPMC с различна степен на заместване и молекулно тегло имат различна чувствителност към температура.
Скорост на срязване: Разтворите на HPMC проявяват псевдопластично (изтъняване на срязване) поведение, т.е. вискозитетът е по -висок при ниска скорост на срязване и намалява с висока скорост на срязване. Това поведение се дължи на срязване сили, които подравняват молекулярните вериги по посока на срязване, като по този начин намаляват заплитанията и взаимодействията между молекулите.
3. Фактори, влияещи върху вискозитета на HPMC
Молекулно тегло: Молекулното тегло на HPMC е един от ключовите фактори, които определят неговия вискозитет. Най -общо казано, колкото по -голямо е молекулното тегло, толкова по -голям е вискозитетът на разтвора. Това е така, защото HPMC молекулите с високо молекулно тегло са по -склонни да образуват заплетени мрежи, като по този начин увеличават вътрешното триене на разтвора.
Степен на заместване и разпределение на заместителите: Броят и разпределението на метокси и хидроксипропилни заместители в HPMC също влияят на неговия вискозитет. Като цяло, колкото по -висока е степента на заместване на метокси (DS), толкова по -ниско е вискозитетът на HPMC, тъй като въвеждането на метокси заместители ще намали силата на свързване на водорода между молекулите. Въвеждането на хидроксипропилни заместители ще увеличи междумолекулните взаимодействия, като по този начин ще увеличи вискозитета. В допълнение, равномерното разпределение на заместителите помага да се образува стабилна система за разтвори и да се увеличи вискозитетът на разтвора.
рН стойност на разтвора: Въпреки че HPMC е неионни полимер и неговият вискозитет не е чувствителен към промените в стойността на pH на разтвора, стойностите на екстремните pH (много кисели или много алкални) могат да причинят разграждане на молекулната структура на HPMC, като по този начин се отразява на вискозитета.
4. Полета на приложение на HPMC
Поради отличните си характеристики на вискозитета, HPMC се използва широко в много полета:
Строителни материали: В строителните материали HPMC се използва като агент за задържане на сгъстители и вода за подобряване на строителните характеристики и повишаване на устойчивостта на пукнатина.
Фармацевтична индустрия: Във фармацевтичната индустрия HPMC се използва като свързващо вещество за таблетки, филмово-образуващ агент за капсули и носител за лекарства с продължително освобождаване.
Хранителна промишленост: HPMC се използва като сгъстител и стабилизатор в хранителната индустрия за производство на продукти за сладолед, желе и млечни продукти.
Ежедневни химически продукти: В ежедневните химически продукти HPMC се използва като сгъстител и стабилизатор за производството на шампоан, душ гел, паста за зъби и др.
Характеристиките на вискозитета на HPMC са основата за отличните му показатели в различни приложения. Чрез контролиране на молекулното тегло, степента на заместване и условията на разтвор на HPMC, неговият вискозитет може да бъде коригиран, за да отговори на различни нужди от приложението. В бъдеще задълбочените изследвания за връзката между HPMC молекулярната структура и вискозитета ще помогнат за разработването на HPMC продукти с по-добра производителност и допълнително ще разширят своите полета за приложение.
Време за публикация: 20-2024 юли