Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)yn gyfansoddyn polymer sy'n hydoddi mewn dŵr a ddefnyddir yn helaeth mewn diwydiannau adeiladu, meddygaeth, bwyd a chemegol. Mae'n ether seliwlos nad yw'n ïonig a gafwyd trwy addasu cemegol seliwlos naturiol, gyda thewychu da, emwlsio, sefydlogi ac eiddo sy'n ffurfio ffilm. Fodd bynnag, o dan amodau tymheredd uchel, bydd HPMC yn cael ei ddiraddio thermol, sy'n cael effaith bwysig ar ei sefydlogrwydd a'i berfformiad mewn cymwysiadau ymarferol.
Proses Diraddio Thermol HPMC
Mae diraddiad thermol HPMC yn cynnwys newidiadau corfforol a newidiadau cemegol yn bennaf. Mae newidiadau corfforol yn cael eu hamlygu'n bennaf fel anweddiad dŵr, trosglwyddo gwydr a lleihau gludedd, tra bod newidiadau cemegol yn cynnwys dinistrio strwythur moleciwlaidd, holltiad grŵp swyddogaethol a phroses garboneiddio derfynol.
1. Cam Tymheredd Isel (100-200 ° C): Anweddiad dŵr a dadelfennu cychwynnol
O dan amodau tymheredd isel (tua 100 ° C), mae HPMC yn bennaf yn cael anweddiad dŵr a phontio gwydr. Gan fod HPMC yn cynnwys rhywfaint o ddŵr wedi'i rwymo, bydd y dŵr hwn yn anweddu'n raddol yn ystod gwresogi, gan effeithio ar ei briodweddau rheolegol ac felly'n effeithio ar ei briodweddau rheolegol. Yn ogystal, bydd gludedd HPMC hefyd yn gostwng gyda'r cynnydd yn y tymheredd. Mae'r newidiadau yn y cam hwn yn newid yn bennaf mewn priodweddau ffisegol, tra bod y strwythur cemegol yn aros yr un fath yn y bôn.
Pan fydd y tymheredd yn parhau i godi i 150-200 ° C, mae HPMC yn dechrau cael adweithiau diraddio cemegol rhagarweiniol. Fe'i hamlygir yn bennaf wrth gael gwared ar grwpiau swyddogaethol hydroxypropyl a methocsi, gan arwain at ostyngiad mewn pwysau moleciwlaidd a newidiadau strwythurol. Ar y cam hwn, gall HPMC gynhyrchu ychydig bach o foleciwlau anweddol bach, fel methanol a propionaldehyde.
2. Cam Tymheredd Canolig (200-300 ° C): Diraddio Prif Gadwyn a Chynhyrchu Moleciwl Bach
Pan fydd y tymheredd yn cael ei gynyddu ymhellach i 200-300 ° C, mae cyfradd dadelfennu HPMC yn cael ei gyflymu'n sylweddol. Mae'r prif fecanweithiau diraddio yn cynnwys:
Torri Bond Ether: Mae'r brif gadwyn o HPMC wedi'i chysylltu gan unedau cylch glwcos, ac mae'r bondiau ether ynddo yn torri'n raddol o dan dymheredd uchel, gan beri i'r gadwyn polymer ddadelfennu.
Adwaith Dadhydradiad: Gall strwythur cylch siwgr HPMC gael adwaith dadhydradu ar dymheredd uchel i ffurfio canolradd ansefydlog, sy'n cael ei ddadelfennu'n ymhellach yn gynhyrchion cyfnewidiol.
Rhyddhau anweddolion moleciwl bach: Yn ystod y cam hwn, mae HPMC yn rhyddhau CO, CO₂, H₂O a deunydd organig moleciwl bach, fel fformaldehyd, asetaldehyd ac acrolein.
Bydd y newidiadau hyn yn achosi i bwysau moleciwlaidd HPMC ostwng yn sylweddol, y gludedd i ostwng yn sylweddol, a bydd y deunydd yn dechrau troi'n felyn a hyd yn oed gynhyrchu golosg.
3. Cam Tymheredd Uchel (300-500 ° C): Carbonization a golosg
Pan fydd y tymheredd yn codi uwchlaw 300 ° C, mae HPMC yn mynd i mewn i gam diraddio treisgar. Ar yr adeg hon, mae toriad pellach y brif gadwyn ac anwadaliad cyfansoddion moleciwl bach yn arwain at ddinistrio'r strwythur deunydd yn llwyr, ac yn olaf yn ffurfio gweddillion carbonaceous (golosg). Mae'r ymatebion canlynol yn digwydd yn bennaf yn y cam hwn:
Diraddio ocsideiddiol: Ar dymheredd uchel, mae HPMC yn cael adwaith ocsideiddio i gynhyrchu CO₂ a CO, ac ar yr un pryd yn ffurfio gweddillion carbonaceous.
Adwaith golosg: Mae rhan o strwythur y polymer yn cael ei drawsnewid yn gynhyrchion hylosgi anghyflawn, fel gweddillion carbon du neu golosg.
Cynhyrchion cyfnewidiol: Parhewch i ryddhau hydrocarbonau fel ethylen, propylen, a methan.
Pan gaiff ei gynhesu mewn aer, gall HPMC losgi ymhellach, wrth wresogi yn absenoldeb ocsigen yn ffurfio gweddillion carbonedig yn bennaf.
Ffactorau sy'n effeithio ar ddiraddiad thermol HPMC
Mae llawer o ffactorau yn effeithio ar ddiraddiad thermol HPMC, gan gynnwys:
Strwythur Cemegol: Mae graddfa amnewid grwpiau hydroxypropyl a methocsi yn HPMC yn effeithio ar ei sefydlogrwydd thermol. A siarad yn gyffredinol, mae gan HPMC â chynnwys hydroxypropyl uwch sefydlogrwydd thermol gwell.
Awyrgylch amgylchynol: Mewn aer, mae HPMC yn dueddol o ddiraddio ocsideiddiol, tra mewn amgylchedd nwy anadweithiol (fel nitrogen), mae ei gyfradd diraddio thermol yn arafach.
Cyfradd Gwresogi: Bydd gwresogi cyflym yn arwain at ddadelfennu cyflymach, tra gallai gwresogi araf helpu HPMC i garboneiddio'n raddol a lleihau cynhyrchu cynhyrchion anweddol nwyol.
Cynnwys Lleithder: Mae HPMC yn cynnwys rhywfaint o ddŵr wedi'i rwymo. Yn ystod y broses wresogi, bydd anweddiad lleithder yn effeithio ar ei dymheredd pontio gwydr a'i broses ddiraddio.
Effaith Cais Ymarferol Diraddio Thermol HPMC
Mae nodweddion diraddio thermol HPMC o arwyddocâd mawr yn ei faes cais. Er enghraifft:
Diwydiant Adeiladu: Defnyddir HPMC mewn cynhyrchion morter sment a gypswm, a rhaid ystyried ei sefydlogrwydd yn ystod adeiladu tymheredd uchel er mwyn osgoi diraddio sy'n effeithio ar y perfformiad bondio.
Diwydiant Fferyllol: Mae HPMC yn asiant rhyddhau a reolir gan gyffuriau, a rhaid osgoi dadelfennu yn ystod cynhyrchu tymheredd uchel i sicrhau sefydlogrwydd y cyffur.
Diwydiant Bwyd: Mae HPMC yn ychwanegyn bwyd, ac mae ei nodweddion diraddio thermol yn pennu ei gymhwysedd mewn pobi a phrosesu tymheredd uchel.
Y broses diraddio thermol oHPMCgellir ei rannu'n anweddiad dŵr a diraddio rhagarweiniol yn y cam tymheredd isel, holltiad y brif gadwyn a chyfnewidioliad moleciwl bach yn y cam tymheredd canolig, a charbonization a golosg yn y cam tymheredd uchel. Mae ffactorau fel strwythur cemegol, awyrgylch amgylchynol, cyfradd wresogi a chynnwys lleithder yn effeithio ar ei sefydlogrwydd thermol. Mae deall mecanwaith diraddio thermol HPMC o werth mawr i wneud y gorau o'i gymhwyso a gwella sefydlogrwydd materol.
Amser Post: Mawrth-28-2025