Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ist ein wasserlösliches Polymermaterial, das in der Medizin, der Lebensmittelindustrie, im Bauwesen und anderen Bereichen weit verbreitet ist. Es weist eine gute thermische Stabilität auf, kann sich jedoch bei hohen Temperaturen zersetzen. Die Zersetzungstemperatur von HPMC wird hauptsächlich von seiner Molekularstruktur, den Umgebungsbedingungen (wie Luftfeuchtigkeit, pH-Wert) und der Heizdauer beeinflusst.
Abbautemperatur von HPMC
Der thermische Abbau von HPMC beginnt in der Regel über 200℃, und eine offensichtliche Zersetzung wird zwischen 250 auftreten℃-300℃. Im Einzelnen:
Unter 100℃: Bei HPMC kommt es hauptsächlich zu Wasserverdunstung und Veränderungen der physikalischen Eigenschaften, es tritt keine Zersetzung auf.
100℃-200℃: HPMC kann aufgrund lokaler Temperaturerhöhungen eine teilweise Oxidation verursachen, ist aber insgesamt stabil.
200℃-250℃: HPMC zeigt allmählich eine thermische Zersetzung, die sich hauptsächlich in Strukturbrüchen und der Freisetzung kleiner molekularer flüchtiger Stoffe äußert.
250℃-300℃: HPMC unterliegt einer deutlichen Zersetzung, die Farbe wird dunkler, kleine Moleküle wie Wasser, Methanol und Essigsäure werden freigesetzt und es kommt zur Karbonisierung.
Über 300℃: HPMC zersetzt sich schnell und verkohlt, und am Ende bleiben einige anorganische Substanzen zurück.
Faktoren, die den HPMC-Abbau beeinflussen
Molekulargewicht und Substitutionsgrad
Wenn das Molekulargewicht von HPMC groß ist, ist seine Hitzebeständigkeit normalerweise hoch.
Der Substitutionsgrad der Methoxy- und Hydroxypropoxygruppen beeinflusst die thermische Stabilität. HPMC mit einem höheren Substitutionsgrad zersetzt sich bei hohen Temperaturen leichter.
Umweltfaktoren
Feuchtigkeit: HPMC weist eine starke Hygroskopizität auf und Feuchtigkeit kann seinen Abbau bei hohen Temperaturen beschleunigen.
pH-Wert: HPMC ist unter stark sauren oder alkalischen Bedingungen anfälliger für Hydrolyse und Abbau.
Heizzeit
Erhitzen auf 250℃Bei kurzer Dauer kann es zu einer vollständigen Zersetzung kommen, während die Beibehaltung hoher Temperaturen über einen längeren Zeitraum den Zersetzungsprozess beschleunigt.
Abbauprodukte von HPMC
HPMC wird hauptsächlich aus Zellulose gewonnen, und seine Abbauprodukte ähneln denen von Zellulose. Beim Erhitzen können folgende Stoffe freigesetzt werden:
Wasserdampf (aus Hydroxylgruppen)
Methanol, Ethanol (aus Methoxy- und Hydroxypropoxygruppen)
Essigsäure (aus Zersetzungsprodukten)
Kohlenstoffoxide (CO, CO₂, entsteht durch die Verbrennung organischer Stoffe)
Eine kleine Menge Koksrückstände
Anwendungswärmebeständigkeit von HPMC
Obwohl HPMC allmählich über 200 abgebaut wird℃, wird es in der Praxis normalerweise nicht so hohen Temperaturen ausgesetzt. Zum Beispiel:
Pharmazeutische Industrie: HPMC wird hauptsächlich für Tablettenbeschichtungen und Retardmittel verwendet und üblicherweise bei 60℃-80℃, was viel niedriger ist als seine Zersetzungstemperatur.
Lebensmittelindustrie: HPMC kann als Verdickungsmittel oder Emulgator verwendet werden, und die übliche Verwendungstemperatur beträgt in der Regel nicht mehr als 100℃.
Bauindustrie: HPMC wird als Zement- und Mörtelverdicker verwendet, und die Bautemperatur überschreitet im Allgemeinen nicht 80℃, und es kommt zu keiner Verschlechterung.
HPMC beginnt sich thermisch zu zersetzen über 200℃, zersetzt sich deutlich zwischen 250℃-300℃und verkohlt schnell über 300℃In der Praxis sollte eine langfristige Einwirkung hoher Temperaturen vermieden werden, um die stabile Leistung aufrechtzuerhalten.
Beitragszeit: 03.04.2025