Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je sloučenina, která se díky svým multifunkčním vlastnostem stala základní surovinou v mnoha průmyslových odvětvích. Obvykle se používá jako potravinářská přísada, zahušťovače v kosmetice a dokonce i lékařská složka v mnoha lécích. Unikátní vlastností HPMC je jeho thixotropické chování, které mu umožňuje změnit vlastnosti viskozity a toku za určitých podmínek. Kromě toho mají vysokou viscozitu i HPMC s nízkou viscozitou tuto vlastnost a vykazují thixotropii i pod teplotou gelu.
Thixotropie se vyskytuje v HPMC, když se roztok stane smykovým thinningem, když se tlak vyvíjí nebo míchá, což má za následek snížení viskozity. Toto chování lze také obrátit; Když je napětí odstraněno a roztok je ponechán k odpočinku, viskozita se pomalu vrací do svého vyššího stavu. Tato jedinečná vlastnost činí HPMC cennou součástí v mnoha průmyslových odvětvích, protože umožňuje plynulejší aplikaci a snadnější zpracování.
Jako neiontový hydrokoloid HPMC otočí ve vodě, aby vytvořil gel. Stupeň otoku a gelingu závisí na molekulové hmotnosti a koncentraci polymeru, pH a teplotě roztoku. HPMC s vysokou viskozitou má obvykle vysokou molekulovou hmotnost a produkuje gel s vysokou viskozitou, zatímco HPMC s nízkou viskozitou má nízkou molekulovou hmotnost a produkuje méně viskózní gel. Přes tyto rozdíly ve výkonu však oba typy HPMC vykazují thixotropii v důsledku strukturálních změn, ke kterým dochází na molekulární úrovni.
Thixotropické chování HPMC je výsledkem zarovnání polymerních řetězců v důsledku smykového napětí. Když je na HPMC aplikováno smykové napětí, polymerní řetězce se zarovnávají ve směru aplikovaného napětí, což vede ke zničení trojrozměrné struktury sítě, která existovala v nepřítomnosti napětí. Narušení sítě vede ke snížení viskozity roztoku. Když je napětí odstraněno, polymerní řetězce se přeskupují podél jejich původní orientace, přestavují síť a obnoví viskozitu.
HPMC také vykazuje thixotropii pod gelovací teplotou. Teplota gelu je teplota, při které polymerní řetězy zesíťové zkřížení tvoří trojrozměrnou síť a vytvářejí gel. Závisí to na koncentraci, molekulové hmotnosti a pH roztoku polymeru. Výsledný gel má vysokou viskozitu a nemění se rychle pod tlakem. Avšak pod gelační teplotou zůstal roztok HPMC kapalina, ale stále vykazoval thixotropní chování v důsledku přítomnosti částečně vytvořené síťové struktury. Síť vytvořená těmito částmi se rozpadá pod tlakem, což vede ke snížení viskozity. Toto chování je prospěšné v mnoha aplikacích, kde řešení musí při míchání snadno proudit.
HPMC je univerzální chemikálie s několika jedinečnými vlastnostmi, z nichž jedním je jeho thixotropické chování. HPMC s vysokou viscozitou i nízkou viscozitou mají tuto vlastnost a vykazují thixotropii i pod teplotou gelu. Tato charakteristika činí HPMC cennou součástí v mnoha průmyslových odvětvích, která vyžadují řešení, která zvládají snadné tok, aby bylo zajištěno hladké aplikaci. Přes rozdíly ve vlastnostech mezi HPMC s vysokou viscozitou a nízkou viscozitou dochází k jejich thixotropickému chování v důsledku vyrovnání a narušení částečně vytvořené síťové struktury. Vzhledem ke svým jedinečným vlastnostem vědci neustále zkoumají různé aplikace HPMC, doufají, že vytvoří nové produkty a poskytují lepší řešení pro spotřebitele po celém světě.
Čas příspěvku: 23. srpna-2023