Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je vodotopivi polimerni materijal koji se široko koristi u medicini, hrani, građevinarstvu i drugim poljima. Ima dobru termičku stabilnost, ali se i dalje može degradirati pod visokim temperaturama. Na temperaturu razgradnje HPMC uglavnom utiču njena molekularna struktura, uslovi okoline (kao što su vlažnost, pH vrednost) i vreme zagrevanja.
Temperatura degradacije HPMC
Termička degradacija HPMC obično počinje da se javlja iznad 200℃, a očigledna dekompozicija će se dogoditi između 250℃-300℃. konkretno:
Ispod 100℃: HPMC uglavnom pokazuje isparavanje vode i promjene fizičkih svojstava i ne dolazi do degradacije.
100℃-200℃: HPMC može uzrokovati djelomičnu oksidaciju zbog lokalnog povećanja temperature, ali je općenito stabilan.
200℃-250℃: HPMC postepeno pokazuje termičku degradaciju, koja se uglavnom manifestuje kao strukturni lom i oslobađanje malih molekularnih isparljivih materija.
250℃-300℃: HPMC se podvrgava očiglednoj razgradnji, boja postaje tamnija, oslobađaju se mali molekuli poput vode, metanola, sirćetne kiseline i dolazi do karbonizacije.
Iznad 300℃: HPMC se brzo razgrađuje i karbonizira, a neke neorganske tvari ostaju na kraju.
Faktori koji utiču na degradaciju HPMC
Molekularna težina i stepen supstitucije
Kada je molekularna težina HPMC-a velika, njegova otpornost na toplinu je obično visoka.
Stepen supstitucije metoksi i hidroksipropoksi grupa će uticati na njegovu termičku stabilnost. HPMC sa višim stepenom supstitucije se lakše razgrađuje na visokim temperaturama.
Faktori okoline
Vlažnost: HPMC ima jaku higroskopnost, a vlaga može ubrzati njegovu degradaciju na visokim temperaturama.
pH vrijednost: HPMC je podložniji hidrolizi i razgradnji pod jakim kiselim ili alkalnim uvjetima.
Vrijeme grijanja
Grejanje na 250℃za kratko vrijeme se možda neće u potpunosti razgraditi, dok će održavanje visoke temperature dugo vremena ubrzati proces razgradnje.
Proizvodi razgradnje HPMC
HPMC je uglavnom izveden iz celuloze, a njegovi razgradni proizvodi su slični celulozi. Tokom procesa grijanja može se osloboditi sljedeće:
vodena para (iz hidroksilnih grupa)
Metanol, etanol (iz metoksi i hidroksipropoksi grupa)
octena kiselina (iz proizvoda razgradnje)
Ugljični oksidi (CO, CO₂nastaje sagorevanjem organske materije)
Mala količina ostataka koksa
Toplinska otpornost HPMC-a
Iako će HPMC postepeno degradirati iznad 200℃, obično nije izložen tako visokim temperaturama u stvarnim aplikacijama. na primjer:
Farmaceutska industrija: HPMC se uglavnom koristi za oblaganje tableta i sredstva za produženo oslobađanje, obično rade na 60℃-80℃, što je mnogo niže od njegove temperature degradacije.
Prehrambena industrija: HPMC se može koristiti kao zgušnjivač ili emulgator, a uobičajena temperatura upotrebe obično nije veća od 100°C℃.
Građevinska industrija: HPMC se koristi kao zgušnjivač cementa i maltera, a temperatura izgradnje uglavnom ne prelazi 80℃, i neće doći do degradacije.
HPMC počinje termički degradirati iznad 200℃, značajno se razgrađuje između 250℃-300℃i brzo se karbonizira iznad 300℃. U praktičnim primenama, trebalo bi izbegavati dugotrajno izlaganje visokotemperaturnom okruženju kako bi se održale njegove stabilne performanse.
Vrijeme objave: Apr-03-2025