Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) Es un material polimérico soluble en agua ampliamente utilizado en medicina, alimentación, construcción y otros campos. Presenta buena estabilidad térmica, pero puede degradarse a altas temperaturas. La temperatura de degradación del HPMC se ve afectada principalmente por su estructura molecular, las condiciones ambientales (como la humedad y el pH) y el tiempo de calentamiento.
Temperatura de degradación de HPMC
La degradación térmica del HPMC suele comenzar a aparecer por encima de los 200°C, y se producirá una descomposición evidente entre 250°C-300°C. Específicamente:
Por debajo de 100°C:HPMC muestra principalmente evaporación de agua y cambios en las propiedades físicas, y no se produce degradación.
100°C-200°C:HPMC puede causar oxidación parcial debido al aumento de la temperatura local, pero es estable en general.
200°C-250°C:HPMC muestra gradualmente una degradación térmica, que se manifiesta principalmente como fractura estructural y liberación de pequeños volátiles moleculares.
250°C-300°C:HPMC sufre una descomposición evidente, el color se vuelve más oscuro, se liberan pequeñas moléculas como agua, metanol y ácido acético y se produce la carbonización.
Más de 300°C:El HPMC se degrada rápidamente y se carboniza, y algunas sustancias inorgánicas permanecen al final.
Factores que afectan la degradación de HPMC
Peso molecular y grado de sustitución
Cuando el peso molecular de HPMC es grande, su resistencia al calor suele ser alta.
El grado de sustitución de los grupos metoxi e hidroxipropoxi afectará su estabilidad térmica. El HPMC con un mayor grado de sustitución se degrada con mayor facilidad a altas temperaturas.
Factores ambientales
Humedad: HPMC tiene una fuerte higroscopicidad y la humedad puede acelerar su degradación a altas temperaturas.
Valor de pH: HPMC es más susceptible a la hidrólisis y degradación en condiciones de ácido o álcali fuerte.
Tiempo de calentamiento
Calentar a 250°Cdurante un corto tiempo puede no descomponerse completamente, mientras que mantener una temperatura alta durante un tiempo prolongado acelerará el proceso de degradación.
Productos de degradación de HPMC
El HPMC se deriva principalmente de la celulosa y sus productos de degradación son similares a los de esta. Durante el proceso de calentamiento, puede liberarse lo siguiente:
Vapor de agua (de grupos hidroxilo)
Metanol, etanol (de grupos metoxi e hidroxipropoxi)
Ácido acético (de productos de descomposición)
Óxidos de carbono (CO, CO₂, producido por la combustión de materia orgánica)
Una pequeña cantidad de residuo de coca cola
Resistencia al calor de la aplicación de HPMC
Aunque el HPMC se degradará gradualmente por encima de 200°CNormalmente no se expone a temperaturas tan altas en aplicaciones reales. Por ejemplo:
Industria farmacéutica: La HPMC se utiliza principalmente para el recubrimiento de comprimidos y agentes de liberación sostenida, generalmente operada a 60°C-80°C, que es mucho más baja que su temperatura de degradación.
Industria alimentaria: HPMC se puede utilizar como espesante o emulsionante y la temperatura de uso convencional no suele ser superior a 100°C.
Industria de la construcción: HPMC se utiliza como espesante de cemento y mortero, y la temperatura de construcción generalmente no supera los 80°C, y no se producirá ninguna degradación.
HPMC comienza a degradarse térmicamente por encima de 200°C, se descompone significativamente entre 250°C-300°C, y se carboniza rápidamente por encima de 300°CEn aplicaciones prácticas, se debe evitar la exposición prolongada a entornos de alta temperatura para mantener su rendimiento estable.
Hora de publicación: 03-abr-2025