La hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) és un compost que s’ha convertit en una matèria primera bàsica en moltes indústries a causa de les seves propietats multifuncionals. S’utilitza habitualment com a additiu d’aliments, un espessidor en cosmètics i fins i tot un ingredient mèdic en molts medicaments. Una propietat única de HPMC és el seu comportament tixotròpic, que li permet alterar la viscositat i les propietats de flux en determinades condicions. A més, tant HPMC d’alta viscositat com de baixa viscositat tenen aquesta propietat, que presenta tixotropia fins i tot per sota de la temperatura del gel.
La tixotropia es produeix en HPMC quan una solució es torna a esgarrifar quan s’aplica o s’agita la pressió, donant lloc a una disminució de la viscositat. Aquest comportament també es pot revertir; Quan s’elimina l’estrès i es deixa reposar la solució, la viscositat torna lentament al seu estat superior. Aquesta propietat única fa que HPMC sigui un component valuós en moltes indústries, ja que permet una aplicació més suau i un processament més fàcil.
Com a hidrocol·loide no iònic, HPMC s’infla en aigua per formar un gel. El grau d’inflor i gelificació depèn del pes molecular i de la concentració del polímer, del pH i la temperatura de la solució. L’HPMC d’alta viscositat normalment té un pes molecular elevat i produeix un gel d’alta viscositat, mentre que el HPMC de baixa viscositat té un pes molecular baix i produeix un gel menys viscós. No obstant això, malgrat aquestes diferències en el rendiment, tots dos tipus de HPMC presenten tixotropia a causa dels canvis estructurals que es produeixen a nivell molecular.
El comportament tixotròpic de HPMC és el resultat de l’alineació de les cadenes de polímer a causa de l’estrès de cisalla. Quan la tensió de cisalla s’aplica a HPMC, les cadenes de polímer s’alineen en la direcció de l’estrès aplicat, donant lloc a la destrucció de l’estructura de xarxa tridimensional que existia en absència d’estrès. La interrupció de la xarxa produeix una disminució de la viscositat de la solució. Quan s’elimina l’estrès, les cadenes de polímer es reordenen al llarg de la seva orientació original, reconstruint la xarxa i restaurant la viscositat.
HPMC també presenta thixotropia per sota de la temperatura de gel. La temperatura del gel és la temperatura a la qual les cadenes de polímer es van enllaçar per formar una xarxa tridimensional, formant un gel. Depèn de la concentració, del pes molecular i del pH de la solució del polímer. El gel resultant té una alta viscositat i no canvia ràpidament sota pressió. No obstant això, per sota de la temperatura de gelació, la solució HPMC es va mantenir líquida, però encara va mostrar un comportament tixotròpic a causa de la presència d'una estructura de xarxa parcialment formada. La xarxa formada per aquestes parts es descompon sota la pressió, donant lloc a una disminució de la viscositat. Aquest comportament és beneficiós en moltes aplicacions on les solucions han de fluir fàcilment quan s’agiten.
HPMC és un producte químic versàtil amb diverses propietats úniques, una de les quals és el seu comportament tixotròpic. Tant els HPMC d’alta viscositat com de baixa viscositat tenen aquesta propietat, mostrant tixotropia fins i tot per sota de la temperatura del gel. Aquesta característica fa que HPMC sigui un component valuós en moltes indústries que requereixen solucions que gestionen un flux fàcil per assegurar una aplicació fluida. Malgrat les diferències en les propietats entre els HPMC d’alta viscositat i la baixa viscositat, el seu comportament tixotròpic es produeix a causa de l’alineació i la interrupció de l’estructura de xarxa parcialment formada. A causa de les seves propietats úniques, els investigadors exploren constantment diverses aplicacions de HPMC, amb l'esperança de crear nous productes i proporcionar millors solucions per als consumidors de tot el món.
Hora de la publicació: 23-2023 d'agost