Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC)je neionický, ve vodě rozpustné celulózové směsné ether. Vzhled je bílý až mírně žlutý prášek nebo granulovaný materiál, bez chuti, bez zápachu, netoxický, chemicky stabilní a rozpustí se ve vodě, aby vytvořil hladký, průhledný a viskózní roztok. Jednou z nejdůležitějších vlastností hydroxypropylmethylcelulózy v aplikaci je to, že zvyšuje viskozitu kapaliny. Účinek zesílení závisí na stupni polymerace (DP) produktu, koncentraci celulózového etheru ve vodném roztoku, smykové rychlosti a teplotě roztoku. A další faktory.
01
Typ tekutiny HPMC vodného roztoku
Obecně lze napětí tekutiny ve smykovém toku vyjádřit jako funkce pouze smykové rychlosti ƒ (y), pokud není časově závislá. V závislosti na podobě ƒ (γ) lze tekutiny rozdělit na různé typy, a to: newtonovské tekutiny, dilatantní tekutiny, pseudoplastické tekutiny a binghamské plastové tekutiny.
Ethery celulózy jsou rozděleny do dvou kategorií: jedna je neionický celulózový ether a druhá je iontový celulóza ether. Pro reologii těchto dvou typů celulózových etherů. Sc Naik et al. provedli komplexní a systematickou srovnávací studii roztoků hydroxyethylcelulózy a karboxymethylcelulózových roztoků sodíku. Výsledky ukázaly, že jak neiontové celulózové etherové roztoky, tak iontová celulózová etherová roztoky byly pseudoplastické. Toky, tj. Nenewtonovské toky, přistupují k newtonovským kapalinám pouze při velmi nízkých koncentracích. Pseudoplasticita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy hraje důležitou roli v aplikaci. Například při aplikaci v povlacích, v důsledku smykových ztenčovacích charakteristik vodných roztoků, se viskozita roztoku snižuje se zvýšením smykové rychlosti, což vede k jednotnému rozptylu částic pigmentu a také zvyšuje tekutost povlaku. Účinek je velmi velký; Zatímco v klidu je viskozita roztoku relativně velká, což účinně zabraňuje ukládání pigmentových částic do povlaku.
02
Zkušební metoda HPMC viskozita
Důležitým indikátorem pro měření zahušťování účinku hydroxypropylmethylcelulózy je zjevná viskozita vodného roztoku. Metody měření zjevné viskozity obvykle zahrnují metodu kapilární viskozity, metodu rotační viskozity a metoda padající viskozity míče.
kde: je zjevná viskozita, MPA S; K je konstanta Viscometer; d je hustota vzorku roztoku při 20/20 ° C; T je čas, aby řešení prošlo horní částí viskozimetru ke spodní značce, s; Doba, kdy se měří standardní olej protéká viskozimetrem.
Metoda měření kapilárním viskozimetrem je však obtížnější. Viskozity mnohacelulózová etheryje obtížné analyzovat pomocí kapilárního viskozimetru, protože tato řešení obsahují stopová množství nerozpustné hmoty, která jsou detekována pouze tehdy, když je kapilární viskozimetr blokován. Většina výrobců proto používá rotační viskoziéry k kontrole kvality hydroxypropylmethylcelulózy. V cizích zemích se běžně používají Viscometers Brookfield a v Číně se používají viskokomery NDJ.
03
Ovlivňující faktory viskozity HPMC
3.1 Vztah se stupněm agregace
Když jiné parametry zůstávají nezměněny, je viskozita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy úměrná stupni polymerace (DP) nebo molekulové hmotnosti nebo délky molekulárního řetězce a zvyšuje se se zvyšováním stupně polymerace. Tento účinek je výraznější v případě nízkého stupně polymerace než v případě vysokého stupně polymerace.
3.2 Vztah mezi viskozitou a koncentrací
Viskozita hydroxypropylmethylcelulózy se zvyšuje se zvýšením koncentrace produktu ve vodném roztoku. Dokonce i malá změna koncentrace způsobí velkou změnu viskozity. S nominální viskozitou hydroxypropylmethylcelulózy je účinek změny koncentrace roztoku na viskozitu roztoku stále jasnější.
3.3 Vztah mezi viskozitou a smykovou rychlostí
Vodný roztok hydroxypropylmethylcelulózy má vlastnost smykového ztenčení. Hydroxypropylmethylcelulóza různých nominální viskozity se připravuje do 2% vodného roztoku a jeho viskozita při různých smykových rychlostech se měří. Výsledky jsou následující, jak je znázorněno na obrázku. Při nízké smykové rychlosti se viskozita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy významně nezměnila. Se zvýšením rychlosti smyku se viskozita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy s vyšší nominální viskozitou zjevně snížila, zatímco roztok s nízkou viskozitou se zjevně nesnížil.
3.4 Vztah mezi viskozitou a teplotou
Viskozita roztoku hydroxypropylmethylcelulózy je velmi ovlivněna teplotou. Jak se teplota zvyšuje, snižuje se viskozita roztoku. Jak je znázorněno na obrázku, je připraven do vodného roztoku s koncentrací 2%a změřena změna viskozity se zvýšením teploty.
3.5 Další ovlivňující faktory
Viskozita vodného roztoku hydroxypropylmethylcelulózy je také ovlivněna aditivami v roztoku, hodnotou pH roztoku a mikrobiální degradací. Obvykle, aby bylo možné získat lepší výkon viskozity nebo snížit náklady na použití, je nutné přidat reologické modifikátory, jako je jíl, modifikovaná hlína, polymerní prášek, škrob ether a alifatický kopolymer, do vodného roztoku hydroxypropylmethylcelulózy. , a elektrolyty, jako je chlorid, bromid, fosfát, dusičnan atd., lze také přidat do vodného roztoku. Tyto přísady ovlivní nejen viskozitní vlastnosti vodného roztoku, ale také ovlivní další aplikační vlastnosti hydroxypropylmethylcelulózy, jako je zadržování vody. , odolnost proti Sag atd.
Viskozita vodného roztoku hydroxypropylmethylcelulózy není téměř ovlivněna kyselinou a alkalií a je obecně stabilní v rozmezí 3 až 11. Avšak vydrží množství slabých kyselin, jako je kyselina mravenčí, jako je kyselina octa, kyselina fosforovaná kyselina, kyselina citrová, atd. Ale žíravá soda, hydroxid draselný, vápenná voda atd. Na to mají malý účinek. Ve srovnání s jinými ethery celulózy,HydroxypropylmethylcelulózaVodný roztok má dobrou antimikrobiální stabilitu, hlavním důvodem je to, že hydroxypropylmethylcelulóza má hydrofobní skupiny s vysokým stupněm substituce a sterickou překážkou skupin, protože substituční reakce však obvykle není jednotná, je odstartovaná anhydroglukózová jednotka erodována pomocí mikroorganismu, což je v degradaci a řetězová čistota a řetězová čistota a řetězová čistota a řetězová čistota není erodována a řetězová čistota a řetězová čistota a řetězová čistota a řetězová čistota není erodována a řetězová čistota a řetězová čistota a řetězová čistota a řetězec je nejvíce erodována. Výkon je takový, že zjevná viskozita vodného roztoku se snižuje. Pokud je nutné ukládat vodný roztok hydroxypropylmethylcelulózy po dlouhou dobu, doporučuje se přidat stopové množství antimykotického činidla, aby se viskozita významně neměnila. Při výběru antimykových látek, konzervačních látek nebo fungicidů byste měli věnovat pozornost bezpečnosti a vybrat si produkty, které nejsou toxické pro lidské tělo, mají stabilní vlastnosti a jsou bez zápachu, jako jsou amické fungicidy Dow Chem, konzervační prostředky Canguard64, agentury bakterií Fuelsaveru a další produkty. může hrát odpovídající roli.
Čas příspěvku: dubna-28-2024