Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je multifunkční sloučenina široce používaná v různých průmyslových odvětvích díky svému jedinečnému chemickému složení a vlastnostem.
1. Chemické složení:
A. Celulózová páteř:
HPMC je derivát celulózy, což znamená, že je odvozen z celulózy, přírodního polysacharidu, který se nachází ve stěnách rostlinných buněk. Celulóza se skládá z opakujících se jednotek β-D-glukózy spojených β(1→4) glykosidickými vazbami.
b. Náhrada:
V HPMC je hydroxylová (-OH) část celulózového hlavního řetězce substituována methylovými a hydroxypropylovými skupinami. K této substituci dochází prostřednictvím etherifikační reakce. Stupeň substituce (DS) se týká průměrného počtu hydroxylových skupin substituovaných na jednotku glukózy v celulózovém řetězci. DS methylových a hydroxypropylových skupin jsou různé, což ovlivňuje výkonnost HPMC.
2. Syntéza:
A. Etherifikace:
HPMC se syntetizuje etherifikační reakcí celulózy s propylenoxidem a methylchloridem. Proces zahrnuje reakci celulózy s propylenoxidem pro zavedení hydroxypropylových skupin a poté s methylchloridem pro zavedení methylových skupin.
b. Stupeň alternativního ovládání:
DS HPMC lze řídit úpravou reakčních podmínek, jako je teplota, reakční doba a koncentrace reaktantu.
3. Výkon:
A. Rozpustnost:
HPMC je rozpustná ve vodě a některých organických rozpouštědlech, jako je methanol a ethanol. Jeho rozpustnost však klesá s rostoucí molekulovou hmotností a stupněm substituce.
b. Tvorba filmu:
HPMC tvoří po rozpuštění ve vodě průhledný, pružný film. Tyto fólie mají dobrou mechanickou pevnost a bariérové vlastnosti.
C. Viskozita:
Roztoky HPMC vykazují pseudoplastické chování, což znamená, že jejich viskozita klesá s rostoucí smykovou rychlostí. Viskozita roztoků HPMC závisí na faktorech, jako je koncentrace, molekulová hmotnost a stupeň substituce.
d. Zadržování vody:
Jednou z klíčových vlastností HPMC je její schopnost zadržovat vodu. Tato vlastnost je kritická v různých aplikacích, jako jsou stavební materiály, kde se HPMC používá jako zahušťovadlo a činidlo zadržující vodu.
E. Přilnavost:
HPMC se často používá jako lepidlo v různých průmyslových odvětvích díky své schopnosti vytvářet silné vazby na různé substráty.
4. Aplikace:
A. Farmaceutický průmysl:
Ve farmaceutických přípravcích se HPMC používá jako pojivo, filmové potahovací činidlo, činidlo pro řízené uvolňování a modifikátor viskozity v tabletových formulacích.
b. Stavební průmysl:
HPMC se přidává do cementových malt, sádrových omítek a lepidel na dlaždice pro zlepšení zpracovatelnosti, zadržování vody a přilnavosti.
C. potravinářský průmysl:
V potravinářském průmyslu se HPMC používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor ve výrobcích, jako jsou omáčky, dresinky a zmrzlina.
d. Produkty osobní péče:
HPMC se používá jako zahušťovadlo, emulgátor a filmotvorný prostředek v produktech osobní péče, jako jsou šampony, pleťové vody a krémy.
E. Barvy a nátěry:
V barvách a nátěrech se HPMC používá ke zlepšení disperze pigmentu, řízení viskozity a zadržování vody.
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je všestranná sloučenina se širokou škálou aplikací v různých průmyslových odvětvích. Jeho jedinečné chemické složení, syntéza a vlastnosti z něj činí důležitou složku ve farmaceutických výrobcích, stavebních materiálech, potravinách, výrobcích pro osobní péči a barvách/nátěrech. Pochopení vlastností HPMC umožňuje přizpůsobené aplikace v různých oblastech, což přispívá k jeho širokému použití a významu v moderních výrobních procesech.
Čas odeslání: 22. února 2024