Hidroxipropil metilcelulosa (HPMC)es un éter de celulosa no iónica, soluble en agua. La apariencia es blanca a polvo ligeramente amarillo o material granular, insípido, inodoro, no tóxico, químicamente estable y se disuelve en agua para formar una solución lisa, transparente y viscosa. Una de las propiedades más importantes de la hidroxipropil metilcelulosa en la aplicación es que aumenta la viscosidad del líquido. El efecto de engrosamiento depende del grado de polimerización (DP) del producto, la concentración de éter de celulosa en la solución acuosa, la velocidad de corte y la temperatura de la solución. Y otros factores.
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Tipo de fluido de solución acuosa HPMC
En general, el estrés de un fluido en el flujo de corte puede expresarse en función de solo la tasa de corte ƒ (γ), siempre que no dependa el tiempo. Dependiendo de la forma de ƒ (γ), los fluidos se pueden dividir en diferentes tipos, a saber: fluidos newtonianos, fluidos dilatantes, fluidos pseudoplásticos y fluidos plásticos de Bingham.
Los éteres de celulosa se dividen en dos categorías: una es éter de celulosa no iónica y el otro es éter de celulosa iónica. Para la reología de estos dos tipos de éteres de celulosa. SC Naik et al. realizó un estudio comparativo integral y sistemático sobre las soluciones de hidroxietilcelulosa y carboximetil con sodio. Los resultados mostraron que tanto las soluciones de éter de celulosa no iónica como las soluciones de éter de celulosa iónica eran pseudoplásticas. Los flujos, es decir, flujos no newtonianos, se acercan a los líquidos newtonianos solo a concentraciones muy bajas. La pseudoplasticidad de la solución de hidroxipropil metilcelulosa juega un papel importante en la aplicación. Por ejemplo, cuando se aplica en recubrimientos, debido a las características de adelgazamiento de corte de soluciones acuosas, la viscosidad de la solución disminuye con el aumento de la velocidad de corte, que conduce a la dispersión uniforme de las partículas de pigmento, y también aumenta la fluidez del recubrimiento del recubrimiento . El efecto es muy grande; Mientras que en reposo, la viscosidad de la solución es relativamente grande, lo que evita efectivamente la deposición de partículas de pigmento en el recubrimiento.
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Método de prueba de viscosidad HPMC
Un indicador importante para medir el efecto de engrosamiento de la hidroxipropil metilcelulosa es la viscosidad aparente de la solución acuosa. Los métodos de medición de viscosidad aparente generalmente incluyen el método de viscosidad capilar, el método de viscosidad de rotación y el método de viscosidad de la bola de caída.
donde: es la viscosidad aparente, MPA s; K es la constante del viscosímetro; D es la densidad de la muestra de solución a 20/20 ° C; t es el momento de que la solución pase a través de la parte superior del viscosímetro a la marca inferior, s; El momento en que el aceite estándar fluye a través del viscosímetro se mide.
Sin embargo, el método de medición por viscosímetro capilar es más problemático. Las viscosidades de muchoséter de celulosason difíciles de analizar usando un viscosímetro capilar porque estas soluciones contienen pequeñas cantidades de materia insoluble que solo se detectan cuando el viscosímetro capilar está bloqueado. Por lo tanto, la mayoría de los fabricantes usan viscomocadores rotacionales para controlar la calidad de la hidroxipropil metilcelulosa. Los visionadores de Brookfield se usan comúnmente en países extranjeros, y los viscosques de NDJ se utilizan en China.
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Factores de influencia de la viscosidad de HPMC
3.1 Relación con el grado de agregación
Cuando otros parámetros permanecen sin cambios, la viscosidad de la solución de hidroxipropil metilcelulosa es proporcional al grado de polimerización (DP) o peso molecular o longitud de la cadena molecular, y aumenta con el aumento del grado de polimerización. Este efecto es más pronunciado en el caso de bajo grado de polimerización que en el caso de alto grado de polimerización.
3.2 Relación entre viscosidad y concentración
La viscosidad de la hidroxipropil metilcelulosa aumenta con el aumento de la concentración del producto en la solución acuosa. Incluso un pequeño cambio de concentración causará un gran cambio en la viscosidad. Con la viscosidad nominal de la hidroxipropil metilcelulosa, el efecto del cambio de la concentración de la solución en la viscosidad de la solución es cada vez más obvio.
3.3 Relación entre viscosidad y velocidad de corte
La solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa tiene la propiedad del adelgazamiento de corte. La hidroxipropil metilcelulosa de diferentes viscosidad nominal se prepara en una solución acuosa al 2%, y su viscosidad a diferentes tasas de corte se mide respectivamente. Los resultados son los siguientes como se muestra en la figura. A baja velocidad de corte, la viscosidad de la solución de hidroxipropil metilcelulosa no cambió significativamente. Con el aumento de la velocidad de corte, la viscosidad de la solución de hidroxipropil metilcelulosa con mayor viscosidad nominal disminuyó más obviamente, mientras que la solución con baja viscosidad no disminuyó obviamente.
3.4 Relación entre viscosidad y temperatura
La viscosidad de la solución de hidroxipropil metilcelulosa se ve muy afectada por la temperatura. A medida que aumenta la temperatura, la viscosidad de la solución disminuye. Como se muestra en la figura, se prepara en una solución acuosa con una concentración del 2%, y se mide el cambio de la viscosidad con el aumento de la temperatura.
3.5 Otros factores influyentes
La viscosidad de la solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa también se ve afectada por los aditivos en la solución, el valor de pH de la solución y la degradación microbiana. Por lo general, para obtener un mejor rendimiento de la viscosidad o reducir el costo de uso, es necesario agregar modificadores de reología, como arcilla, arcilla modificada, polvo de polímero, éter de almidón y copolímero alifático, a la solución acuosa de hidroxipropilo metilcelulosa. y los electrolitos como cloruro, bromuro, fosfato, nitrato, etc. también se pueden agregar a la solución acuosa. Estos aditivos no solo afectarán las propiedades de viscosidad de la solución acuosa, sino que también afectarán otras propiedades de aplicación de la hidroxipropil metilcelulosa, como la retención de agua. , resistencia a la caída, etc.
La viscosidad de la solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa casi no se ve afectada por el ácido y el álcali, y generalmente es estable en el rango de 3 a 11. Puede resistir una cierta cantidad de ácidos débiles, como ácido fórmico, ácido acético, ácido fosfórico , ácido bórico, ácido cítrico, etc. Sin embargo, el ácido concentrado reducirá la viscosidad. Pero los refrescos cáusticos, el hidróxido de potasio, el agua de lima, etc. tienen poco efecto en él. En comparación con otros éteres de celulosa,hidroxipropil metilcelulosaLa solución acuosa tiene una buena estabilidad antimicrobiana, la razón principal es que la hidroxipropil metilcelulosa tiene grupos hidrofóbicos con un alto grado de sustitución y un impedimento estérico de grupos, sin embargo, ya que la reacción de sustitución generalmente no es uniforme, la unidad de anhidroglucosa no sustituido está más fácilmente erosionado por los microorganismos, resultando, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, resulta que los microorganismos, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, lo que resulta, los microorganismos, lo que resulta, lo que resulta, los microorganismos, lo que resulta, lo que resulta, la unidad de los microorganismos, lo que resulta, los microorganismos, lo que resulta, la unidad de los microorganismos, el resultado de los microorganismos. En la degradación de las moléculas de éter de celulosa y la escisión de la cadena. El rendimiento es que la viscosidad aparente de la solución acuosa disminuye. Si es necesario almacenar la solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa durante mucho tiempo, se recomienda agregar una pequeña cantidad de agente antimicótico para que la viscosidad no cambie significativamente. Al elegir agentes antifúngicos, conservantes o fungicidas, debe prestar atención a la seguridad y elegir productos que no sean tóxicos para el cuerpo humano, tengan propiedades estables y que sean inodoro, como los fungicidas amicales de Dow Chem, los conservantes CanGuard64, los agentes de las bacterias Fuelsaver Bacteria y otros productos. puede jugar un papel correspondiente.
Tiempo de publicación: abril-28-2024