Υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη (HPMC)είναι ένας μη ιοντικός, υδατοδιαλυτός μικτός αιθέρας. Η εμφάνιση είναι λευκή έως ελαφρώς κίτρινη σκόνη ή κοκκώδες υλικό, άγευστο, άοσμο, μη τοξικό, χημικά σταθερό και διαλύεται σε νερό για να σχηματίσει ένα ομαλό, διαφανές και ιξώδες διάλυμα. Μία από τις σημαντικότερες ιδιότητες της υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης στην εφαρμογή είναι ότι αυξάνει το ιξώδες του υγρού. Το φαινόμενο πάχυνσης εξαρτάται από τον βαθμό πολυμερισμού (DP) του προϊόντος, τη συγκέντρωση κυτταρίνης αιθέρα στο υδατικό διάλυμα, τον ρυθμό διάτμησης και τη θερμοκρασία του διαλύματος. Και άλλους παράγοντες.
01
Τύπος υγρού υδατικού διαλύματος HPMC
Γενικά, το άγχος ενός υγρού στη ροή διάτμησης μπορεί να εκφραστεί ως συνάρτηση μόνο του ρυθμού διάτμησης ƒ (γ), εφόσον δεν εξαρτάται από το χρόνο. Ανάλογα με τη μορφή ƒ (γ), τα υγρά μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικούς τύπους, δηλαδή: Νευτώνα υγρά, διασταλτικά υγρά, ψευδοπλασματικά υγρά και πλαστικά υγρά Bingham.
Οι αιθέρτες κυτταρίνης χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: ο ένας είναι μη ιονικός κυτταρίνης αιθέρα και ο άλλος είναι αιθέρα κυτταρίνης. Για τη ρεολογία αυτών των δύο τύπων αιθέρων κυτταρίνης. SC Naik et αϊ. διεξήγαγε μια ολοκληρωμένη και συστηματική συγκριτική μελέτη για τα διαλύματα υδροξυαιθυλο κυτταρίνης και νατρίου καρβοξυμεθυλο κυτταρίνης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τόσο τα μη ιονικά διαλύματα αιθέρα κυτταρίνης όσο και τα διαλύματα ιοντικής κυτταρίνης ήταν ψευδοπλασματικά. Οι ροές, δηλαδή οι μη-Νευτονικές ροές, προσεγγίζουν τα νεφρικά υγρά μόνο σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Η ψευδοοπλαστικότητα του διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην εφαρμογή. Για παράδειγμα, όταν εφαρμόζεται σε επικαλύψεις, λόγω των χαρακτηριστικών αραίωσης διάτμησης των υδατικών διαλυμάτων, το ιξώδες του διαλύματος μειώνεται με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης, η οποία ευνοεί την ομοιόμορφη διασπορά των σωματιδίων χρωστικής και αυξάνει επίσης τη ρευστότητα της επικάλυψης . Το αποτέλεσμα είναι πολύ μεγάλο. Ενώ σε ηρεμία, το ιξώδες του διαλύματος είναι σχετικά μεγάλο, το οποίο εμποδίζει αποτελεσματικά την εναπόθεση σωματιδίων χρωστικής στην επικάλυψη.
02
Μέθοδος δοκιμής ιξώδους HPMC
Ένας σημαντικός δείκτης για τη μέτρηση της επίδρασης πάχυνσης της υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης είναι το φαινόμενο ιξώδες του υδατικού διαλύματος. Οι μέθοδοι μέτρησης του φαινομενικού ιξώδους συνήθως περιλαμβάνουν τη μέθοδο τριχοειδούς ιξώδους, τη μέθοδο περιστροφικού ιξώδους και τη μέθοδο του ιξώδους σφαίρας πτώσης.
Πού: είναι το φαινόμενο ιξώδες, MPA S; Το Κ είναι το Viscometer Constant. d είναι η πυκνότητα του δείγματος διαλύματος στους 20/20 ° C. t είναι ο χρόνος για τη λύση να περάσει από το πάνω μέρος του ιξωδολούμετρου στο κάτω σημάδι, s. Ο χρόνος που ρέει το τυποποιημένο πετρέλαιο μέσω του ιξωδολούμετρου μετράται.
Ωστόσο, η μέθοδος μέτρησης με τριχοειδή ιξωδόμετρο είναι πιο ενοχλητική. Τα ιξώδη πολλώνκυτταρίνηείναι δύσκολο να αναλυθούν χρησιμοποιώντας ένα τριχοειδές ιξωδόμετρο, επειδή αυτές οι λύσεις περιέχουν ιχνοστοιχεία αδιάλυτων ύλων που ανιχνεύονται μόνο όταν αποκλειστεί το τριχοειδές ιξωδόμετρο. Ως εκ τούτου, οι περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν περιστροφικά ιξομέτρια για τον έλεγχο της ποιότητας της υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης. Τα ιξωδομετρικά Brookfield χρησιμοποιούνται συνήθως σε ξένες χώρες και τα ιξωδουργητικά NDJ χρησιμοποιούνται στην Κίνα.
03
Επηρεάζοντας τους παράγοντες του ιξώδους HPMC
3.1 Σχέση με το βαθμό συσσωμάτωσης
Όταν οι άλλες παράμετροι παραμένουν αμετάβλητες, το ιξώδες του διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης είναι ανάλογο του βαθμού πολυμερισμού (DP) ή μοριακού βάρους ή μοριακής αλυσίδας και αυξάνεται με την αύξηση του βαθμού πολυμερισμού. Αυτή η επίδραση είναι πιο έντονη στην περίπτωση χαμηλού βαθμού πολυμερισμού από ό, τι στην περίπτωση υψηλού βαθμού πολυμερισμού.
3.2 Σχέση μεταξύ ιξώδους και συγκέντρωσης
Το ιξώδες της υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του προϊόντος στο υδατικό διάλυμα. Ακόμη και μια μικρή αλλαγή συγκέντρωσης θα προκαλέσει μεγάλη αλλαγή στο ιξώδες. Με το ονομαστικό ιξώδες της υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης, η επίδραση της μεταβολής της συγκέντρωσης διαλύματος στο ιξώδες του διαλύματος είναι όλο και πιο προφανής.
3.3 Σχέση μεταξύ ιξώδους και ρυθμού διάτμησης
Το υδατικό διάλυμα υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης έχει την ιδιότητα της αραίωσης διάτμησης. Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη διαφορετικού ονομαστικού ιξώδους παρασκευάζεται σε 2% υδατικό διάλυμα και το ιξώδες του σε διαφορετικούς ρυθμούς διάτμησης μετράται αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα είναι τα εξής όπως φαίνεται στο σχήμα. Με χαμηλό ρυθμό διάτμησης, το ιξώδες του διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης δεν άλλαξε σημαντικά. Με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης, το ιξώδες του διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης με υψηλότερο ονομαστικό ιξώδες μειώθηκε πιο προφανώς, ενώ το διάλυμα με χαμηλό ιξώδες δεν μειώθηκε προφανώς.
3.4 Σχέση μεταξύ ιξώδους και θερμοκρασίας
Το ιξώδες του διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμοκρασία. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το ιξώδες του διαλύματος μειώνεται. Όπως φαίνεται στο σχήμα, παρασκευάζεται σε υδατικό διάλυμα με συγκέντρωση 2%και μετράται η μεταβολή του ιξώδους με την αύξηση της θερμοκρασίας.
3.5 Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν
Το ιξώδες του υδατικού διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης επηρεάζεται επίσης από πρόσθετα στο διάλυμα, τιμή ρΗ του διαλύματος και μικροβιακή αποικοδόμηση. Συνήθως, προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση του ιξώδους ή να μειωθεί το κόστος χρήσης, είναι απαραίτητο να προστεθούν τροποποιητές της ρεολογίας, όπως ο πηλός, ο τροποποιημένος πηλός, η σκόνη πολυμερούς, ο αιθέρας αμύλου και το αλειφατικό συμπολυμερές, στο υδατικό διάλυμα υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης. , και ηλεκτρολύτες όπως χλωριούχο, βρωμιούχο, φωσφορικό, νιτρικό κλπ. Μπορούν επίσης να προστεθούν στο υδατικό διάλυμα. Αυτά τα πρόσθετα όχι μόνο θα επηρεάσουν τις ιδιότητες του ιξώδους του υδατικού διαλύματος, αλλά θα επηρεάσουν και άλλες ιδιότητες εφαρμογής της υδροξυπροπυλλυκυτταρίνης όπως η κατακράτηση νερού. , αντίσταση SAG, κλπ.
Το ιξώδες του υδατικού διαλύματος υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης σχεδόν δεν επηρεάζεται από οξύ και αλκάλια και είναι γενικά σταθερό στην περιοχή από 3 έως 11. , βορικό οξύ, κιτρικό οξύ, κλπ. Ωστόσο, το συμπυκνωμένο οξύ θα μειώσει το ιξώδες. Αλλά η καυστική σόδα, το υδροξείδιο του καλίου, το νερό ασβέστη, κλπ. Έχουν ελάχιστη επίδραση σε αυτό. Σε σύγκριση με άλλους αιθέρες κυτταρίνης,υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνηΤο υδατικό διάλυμα έχει καλή αντιμικροβιακή σταθερότητα, ο κύριος λόγος είναι ότι η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη έχει υδρόφοβες ομάδες με υψηλό βαθμό υποκατάστασης και στερικές παρεμπόδισης των ομάδων, καθώς η αντίδραση υποκατάστασης συνήθως δεν είναι ομοιόμορφη, η μη υποκείμενη ανυδρογλυκόζη μονάδα είναι πιο εύκολα διαβρώνεται από μικροοργανισμούς, που προκύπτουν από μικροοργανισμούς, στην αποικοδόμηση των μορίων κυτταρίνης αιθέρα και της διαχωρισμού της αλυσίδας. Η απόδοση είναι ότι το φαινόμενο ιξώδες του υδατικού διαλύματος μειώνεται. Εάν είναι απαραίτητο να αποθηκεύσετε το υδατικό διάλυμα υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνης για μεγάλο χρονικό διάστημα, συνιστάται να προσθέσετε ένα ίχνος αντιμυκητιασικού παράγοντα έτσι ώστε το ιξώδες να μην αλλάζει σημαντικά. Κατά την επιλογή αντιμυκητιασικών παραγόντων, συντηρητικών ή μυκητοκτόνων, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στην ασφάλεια και να επιλέξετε προϊόντα που δεν είναι τοξικά για το ανθρώπινο σώμα, έχουν σταθερές ιδιότητες και είναι άοσμο, όπως τα ατομικά μυκητοκτόνα του Dow Chem, τα συντηρητικά Canguard64, τα βακτήρια Fuelsaver Bacteria και άλλα προϊόντα. μπορεί να διαδραματίσει αντίστοιχο ρόλο.
Χρόνος δημοσίευσης: Απριλίου-28-2024