Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je ve vodě rozpustný polymerní materiál široce používaný v lékařství, potravinářství, stavebnictví a dalších oborech. Má dobrou tepelnou stabilitu, ale může stále degradovat při vysoké teplotě. Teplota degradace HPMC je ovlivněna především její molekulární strukturou, podmínkami prostředí (jako je vlhkost, hodnota pH) a dobou zahřívání.
Teplota rozkladu HPMC
Tepelná degradace HPMC se obvykle začíná objevovat nad 200℃a zjevný rozklad nastane mezi 250℃-300℃. Konkrétně:
Pod 100℃: HPMC vykazuje hlavně odpařování vody a změny fyzikálních vlastností a nedochází k žádné degradaci.
100℃-200℃: HPMC může způsobit částečnou oxidaci v důsledku místního zvýšení teploty, ale je celkově stabilní.
200℃-250℃: HPMC postupně vykazuje tepelnou degradaci, která se projevuje především jako strukturní lom a uvolňování malých molekulárních těkavých látek.
250℃-300℃: HPMC podléhá zřejmému rozkladu, barva ztmavne, uvolňují se malé molekuly jako voda, methanol, kyselina octová a dochází ke karbonizaci.
Nad 300℃: HPMC se rychle rozkládá a karbonizuje a některé anorganické látky nakonec zůstávají.
Faktory ovlivňující degradaci HPMC
Molekulová hmotnost a stupeň substituce
Když je molekulová hmotnost HPMC velká, její tepelná odolnost je obvykle vysoká.
Stupeň substituce methoxy a hydroxypropoxy skupin ovlivní jeho tepelnou stabilitu. HPMC s vyšším stupněm substituce se snadněji degraduje při vysokých teplotách.
Faktory prostředí
Vlhkost: HPMC má silnou hygroskopičnost a vlhkost může urychlit její degradaci při vysokých teplotách.
Hodnota pH: HPMC je citlivější k hydrolýze a degradaci v silně kyselých nebo zásaditých podmínkách.
Doba ohřevu
Topení na 250℃na krátkou dobu se nemusí úplně rozložit, při dlouhodobém udržování vysoké teploty se proces degradace urychlí.
Degradační produkty HPMC
HPMC se získává hlavně z celulózy a její degradační produkty jsou podobné celulóze. Během procesu zahřívání se mohou uvolnit:
vodní pára (z hydroxylových skupin)
Methanol, ethanol (z methoxy a hydroxypropoxy skupin)
Kyselina octová (z produktů rozkladu)
Oxidy uhlíku (CO, CO₂vzniká spalováním organické hmoty)
Malé množství zbytků koksu
Aplikační tepelná odolnost HPMC
Ačkoli HPMC bude postupně degradovat nad 200℃ve skutečných aplikacích obvykle není vystaven tak vysokým teplotám. Například:
Farmaceutický průmysl: HPMC se používá hlavně pro potahování tablet a činidla s postupným uvolňováním, obvykle provozovaná při 60℃-80℃, což je mnohem nižší než jeho degradační teplota.
Potravinářský průmysl: HPMC lze použít jako zahušťovadlo nebo emulgátor a teplota konvenčního použití obvykle není vyšší než 100℃.
Stavební průmysl: HPMC se používá jako zahušťovadlo cementu a malty a stavební teplota obecně nepřesahuje 80℃a nedojde k žádné degradaci.
HPMC začíná teplotně degradovat nad 200℃, výrazně se rozkládá mezi 250℃-300℃a nad 300 rychle karbonizuje℃. V praktických aplikacích je třeba se vyhnout dlouhodobému vystavení prostředí s vysokou teplotou, aby byl zachován stabilní výkon.
Čas odeslání: duben-03-2025