Hidroksipropil metilclulose (HPMC) važan je celulozni eterski derivat koji se široko koristio u mnogim industrijskim poljima zbog njegovih jedinstvenih fizičkih i hemijskih svojstava. Njegova svojstva viskoznosti jedna su od najvažnijih svojstava HPMC-a, direktno utječu na njegove performanse u različitim aplikacijama.
1. Osnovna svojstva HPMC-a
HPMC je nekolički celulozni eter dobiven zamjenom dijela hidroksilnih grupa (-OH) u molekulu celuloze s metoksi skupinama (-och3) i hidroksipropil skupinama (-OCH2CH (OH) CH3). Ima dobru rastvorljivost u vodi i nekim organskim otapalima, formirajući transparentna koloidna rješenja. Viskoznost HPMC-a uglavnom se određuje svojom molekularne težine, stepenom supstitucije (DS, stepen supstitucije) i supstituentna distribucija.
2. Određivanje viskoznosti HPMC-a
Viskoznost HPMC rješenja obično se mjeri pomoću rotacijskog visku ili kapilarnog viskomitra. Pri mjerenju, pažnja treba posvetiti koncentraciji, temperaturi i smičanju rješenja, jer ti faktori mogu značajno utjecati na vrijednost viskoznosti.
Koncentracija otopine: Viskoznost HPMC-a povećava se s povećanjem koncentracije rješenja. Kada je koncentracija HPMC rješenja manja, interakcija između molekula je slabija i viskoznost je niža. Kako se koncentracija povećava, zapletanje i interakcija između molekula povećava se, uzrokujući značajan porast viskoznosti.
Temperatura: Viskoznost HPMC rješenja vrlo je osjetljiva na temperaturu. Općenito, jer se temperatura povećava, viskoznost HPMC rješenja će se smanjiti. To je zbog povećane temperature koja vodi do povećane molekularnih pokreta i oslabljenih intermolekularnih interakcija. Treba napomenuti da HPMC s različitim stupnjevima zamjene i molekularne težine imaju različitu osjetljivost na temperaturu.
Brzina smicanja: HPMC rješenja pokazuju pseudoplastično (smično starjenje) ponašanje, tj. Viskoznost je veća pri niskim brzinama smicanja i smanjuje se na visokim brzinama. Ovo ponašanje je zbog sila smicanja koje poravnavaju molekularne lance duž smisnog smjera, na taj način smanjuju zamke i interakcije između molekula.
3. Čimbenici koji utječu na HPMC viskoznost
Molekularna težina: Molekularna težina HPMC-a jedan je od ključnih faktora koji određuju njegovu viskoznost. Generalno gledano, veća je molekularna težina, veća viskoznost rješenja. To je zato što su HPMC molekuli s velikom molekularne težine vjerovatnije formirali zapletene mreže, čime se povećavaju unutarnje trenje rješenja.
Stupanj zamjene i supstitucije: Broj i distribucija metoksi i hidroksipropilskog supstituisana u HPMC-u također utječu na njenu viskoznost. Općenito, veći stupanj zamjene metoksi (DS), niži viskoznosti HPMC-a, jer će uvođenje supstituvanja metoksi smanjiti silu vodonika između molekula. Uvođenje hidroksipropilskog supstituisana povećaće intermolekularne interakcije, na taj način povećavajući viskoznost. Pored toga, ujednačena raspodjela supstituenata pomaže u formiranju stabilnog sistema rješenja i povećati viskoznost rješenja.
pH Vrijednost rješenja: Iako je HPMC ne-jonski polimer i njegova viskoznost nije osjetljiva na promjene u pH vrijednosti rješenja, ekstremne pH vrijednosti (vrlo kisele ili vrlo alkalne) mogu prouzrokovati degradaciju molekularne strukture HPMC, na taj način utječe na viskoznost.
4. Primjenska polja HPMC-a
Zbog izvrsnih karakteristika viskoznosti, HPMC se široko koristi u mnogim poljima:
Građevinski materijali: u građevinskim materijalima, HPMC se koristi kao sredstvo za zgušnjavanje i zadržavanje vode za poboljšanje performansi izgradnje i povećati otpor pukotine.
Farmaceutska industrija: U farmaceutskoj industriji HPMC se koristi kao veziva za tablete, agent formiranja filma za kapsule i nosač za održive drogu.
Prehrambena industrija: HPMC se koristi kao zgušnjivač i stabilizator u prehrambenoj industriji za proizvodnju sladoleda, žele i mliječnih proizvoda.
Dnevni hemijski proizvodi: U svakodnevnim kemijskim proizvodima, HPMC se koristi kao zgušnjivač i stabilizator za proizvodnju šampona, gela za tuširanje, pasta za zube itd.
Karakteristike viskoznosti HPMC-a su osnova za njegove odlične performanse u različitim aplikacijama. Kontrolom molekularne težine, stepena supstitucije i uslova otopine HPMC-a, njegova viskoznost se može prilagoditi za ispunjavanje različitih potreba za aplikacijama. U budućnosti, dubinsko istraživanje o odnosu između HPMC molekularne strukture i viskoznosti pomoći će u razvoju HPMC proizvoda sa boljim performansama i dodatno proširiti svoja primjena.
Vrijeme objavljivanja: jul-20-2024