Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on oluline tselluloosi eetri derivaat, mida on ainulaadsete füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu laialdaselt kasutatud paljudes tööstuslikes valdkondades. Selle viskoossuse omadused on HPMC üks olulisemaid omadusi, mõjutades otseselt selle jõudlust erinevates rakendustes.
1. HPMC põhilised omadused
HPMC on mitteioonne tselluloosi eeter, mis on saadud, asendades osa hüdroksüülrühmadest (–OH) tselluloosmolekulis metoksürühmadega (–och3) ja hüdroksüpropüülrühmadega (–och2ch (OH) CH3). Sellel on hea lahustuvus vees ja mõned orgaanilised lahustid, moodustades läbipaistvad kolloidsed lahused. HPMC viskoossus määrab peamiselt selle molekulmass, asendusaste (DS, asendusaste) ja asendusjaotus.
2. HPMC viskoossuse määramine
HPMC -lahenduste viskoossust mõõdetakse tavaliselt pöörlemisviskarmeeri või kapillaari viskomiteeri abil. Mõõtmisel tuleb tähelepanu pöörata lahuse kontsentratsioonile, temperatuurile ja nihkekiirusele, kuna need tegurid võivad viskoossuse väärtust märkimisväärselt mõjutada.
Lahuse kontsentratsioon: HPMC viskoossus suureneb lahuse kontsentratsiooni suurenemisega. Kui HPMC lahuse kontsentratsioon on madalam, on molekulide vastastikmõju nõrgem ja viskoossus madalam. Kontsentratsiooni suurenedes suureneb takerdumine ja interaktsioon molekulide vahel, põhjustades viskoossuse märkimisväärset suurenemist.
Temperatuur: HPMC lahuste viskoossus on temperatuuri suhtes väga tundlik. Üldiselt väheneb temperatuuri tõustes HPMC lahuse viskoossus. Selle põhjuseks on temperatuur suurenenud molekulaarne liikumine ja nõrgenenud molekulidevaheline interaktsioon. Tuleb märkida, et erineva asendamise ja molekulmassiga HPMC -l on temperatuuri suhtes erinev tundlikkus.
Nihkekiirus: HPMC lahendused näitavad pseudoplastilist (nihkevedeldavat) käitumist, st viskoossus on kõrgem madala nihkekiiruse korral ja väheneb kõrge nihkekiirusega. See käitumine on tingitud nihkejõududest, mis vastavad molekulaarsetele ahelatele piki nihkesuunda, vähendades seeläbi takerdumisi ja molekulide vahelist koostoimet.
3. HPMC viskoossust mõjutavad tegurid
Molekulmass: HPMC molekulmass on üks peamisi tegureid, mis määravad selle viskoossuse. Üldiselt, mida suurem on molekulmass, seda suurem on lahuse viskoossus. Selle põhjuseks on asjaolu, et suure molekulmassiga HPMC molekulid moodustavad tõenäolisemalt takerdunud võrgud, suurendades seeläbi lahuse sisemist hõõrdumist.
Asendamise aste ja asendusjaotus: HPMC metoksü- ja hüdroksüpropüülsendajate arv ja jaotus mõjutavad ka selle viskoossust. Üldiselt, mida suurem on metoksüasenduse aste (DS), seda madalam on HPMC viskoossus, kuna metoksüasendajate kasutuselevõtt vähendab vesiniksideme jõudu molekulide vahel. Hüdroksüpropüülsendajate kasutuselevõtt suurendab molekulidevahelisi koostoimeid, suurendades sellega viskoossust. Lisaks aitab asendajate ühtlane jaotus moodustada stabiilse lahusesüsteemi ja suurendada lahuse viskoossust.
Lahuse pH väärtus: kuigi HPMC on mitteioonne polümeer ja selle viskoossus ei ole lahuse pH väärtuse muutuste suhtes tundlik, võib ekstreemsed pH väärtused (väga happelised või väga aluselised) põhjustada lagunemist HPMC, mõjutades seega viskoossust.
4. HPMC rakendusväljad
Oma suurepäraste viskoossuse omaduste tõttu kasutatakse HPMC -d laialdaselt paljudes valdkondades:
Ehitusmaterjalid: ehitusmaterjalides kasutatakse HPMC -d paksendajana ja veehoidlana, et parandada ehitustegevust ja suurendada pragude vastupidavust.
Farmaatsiatööstus: farmaatsiatööstuses kasutatakse HPMC-d tablettide sideainena, kapslite kile moodustava aine ja püsiva vabastamise ravimite kandjaks.
Toiduainetööstus: HPMC -d kasutatakse toidutööstuses paksendajana ja stabilisaatorina jäätise-, tarretise ja piimatoodete tootmiseks.
Igapäevased keemiatooted: igapäevastes keemiatoodetes kasutatakse HPMC -d paksendajana ja stabilisaatorina šampooni, dušigeeli, hambapasta jms tootmiseks.
HPMC viskoossuse omadused on selle suurepärase jõudluse alus erinevates rakendustes. HPMC molekulmassi, asendamise aste ja lahuse tingimusi kontrollides saab selle viskoossust kohandada vastavalt erinevatele rakendusvajadustele. Tulevikus aitavad HPMC molekulaarstruktuuri ja viskoossuse vahelise seose põhjalikud uuringud välja töötada parema jõudlusega HPMC tooteid ja laiendada veelgi selle rakendusvälju.
Postiaeg: 20. juuli-20124