Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on vees lahustuv polümeermaterjal, mida kasutatakse laialdaselt meditsiinis, toidus, ehituses ja muudes valdkondades. Sellel on hea termiline stabiilsus, kuid see võib siiski kõrgel temperatuuril laguneda. HPMC lagunemistemperatuuri mõjutavad peamiselt selle molekulaarstruktuur, keskkonnatingimused (näiteks niiskus, pH väärtus) ja kuumutamisaeg.
HPMC lagunemistemperatuur
HPMC termiline lagunemine hakkab tavaliselt ilmnema üle 200℃ja ilmne lagunemine toimub vahemikus 250℃-300℃. Täpsemalt:
Alla 100℃: HPMC näitab peamiselt vee aurustumist ja füüsikaliste omaduste muutusi ning lagunemist ei toimu.
100℃-200℃: HPMC võib lokaalse temperatuuri tõusu tõttu põhjustada osalist oksüdatsiooni, kuid üldiselt on see stabiilne.
200℃-250℃: HPMC näitab järk-järgult termilist lagunemist, mis väljendub peamiselt struktuurse purunemisena ja väikeste molekulaarsete lenduvate ainete vabanemisena.
250℃-300℃: HPMC laguneb ilmselgelt, värvus muutub tumedamaks, eralduvad väikesed molekulid nagu vesi, metanool, äädikhape ja toimub karboniseerumine.
Üle 300℃: HPMC laguneb kiiresti ja karboniseerub ning mõned anorgaanilised ained jäävad lõpuks alles.
HPMC lagunemist mõjutavad tegurid
Molekulmass ja asendusaste
Kui HPMC molekulmass on suur, on selle kuumakindlus tavaliselt kõrge.
Metoksü- ja hüdroksüpropoksürühmade asendusaste mõjutab selle termilist stabiilsust. Kõrgema asendusastmega HPMC laguneb kõrgetel temperatuuridel kergemini.
Keskkonnategurid
Niiskus: HPMC-l on tugev hügroskoopsus ja niiskus võib kiirendada selle lagunemist kõrgel temperatuuril.
pH väärtus: HPMC on vastuvõtlikum hüdrolüüsile ja lagunemisele tugevate hapete või leeliste tingimustes.
Kütteaeg
Küte kuni 250℃lühikest aega ei pruugi täielikult laguneda, samas kui kõrge temperatuuri hoidmine pikka aega kiirendab lagunemisprotsessi.
HPMC lagunemissaadused
HPMC saadakse peamiselt tselluloosist ja selle lagunemissaadused on sarnased tselluloosiga. Kuumutamise ajal võib eralduda:
Veeaur (hüdroksüülrühmadest)
Metanool, etanool (metoksü- ja hüdroksüpropoksürühmadest)
Äädikhape (lagunemisproduktidest)
Süsinikoksiidid (CO, CO₂, mis saadakse orgaanilise aine põletamisel)
Väike kogus koksi jääke
HPMC rakenduste kuumakindlus
Kuigi HPMC langeb järk-järgult üle 200℃, ei puutu see tegelikes rakendustes tavaliselt kokku nii kõrgete temperatuuridega. Näiteks:
Farmaatsiatööstus: HPMC-d kasutatakse peamiselt tableti katmiseks ja toimeainet prolongeeritult vabastavate ainete jaoks, tavaliselt kasutatakse 60 kraadi juures.℃-80℃, mis on palju madalam kui selle lagunemistemperatuur.
Toiduainetööstus: HPMC-d saab kasutada paksendaja või emulgaatorina ning tavapärane kasutustemperatuur ei ületa tavaliselt 100 kraadi.℃.
Ehitustööstus: HPMC-d kasutatakse tsemendi ja mördi paksendajana ning ehitustemperatuur ei ületa üldjuhul 80 kraadi℃ja lagunemist ei toimu.
HPMC hakkab termiliselt lagunema üle 200℃, laguneb oluliselt vahemikus 250℃-300℃ja karboniseerub kiiresti üle 300℃. Praktilistes rakendustes tuleks selle stabiilse jõudluse säilitamiseks vältida pikaajalist kokkupuudet kõrge temperatuuriga keskkonnaga.
Postitusaeg: aprill-03-2025