Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on ei-ioninen vesiliukoinen polymeeriyhdiste, joka on saatu luonnollisen selluloosan kemiallisella modifioinnilla. Sitä käytetään laajasti elintarvikkeissa, lääketieteessä, kosmetiikka- ja rakennusteollisuudessa, etenkin liimana, sakeutusaineena, emulgointina ja suspendoivana aineena lääkevalmisteissa. Hakemusprosessissa HPMC -vesiliuoksen viskositeetin ominaisuudet ovat ratkaisevan tärkeitä sen suorituskyvyn kannalta eri aloilla.
1. Hydroksipropyylimetyyliselluloosan rakenne ja ominaisuudet
HPMC: n molekyylirakenne sisältää kaksi substituenttiryhmää, hydroksipropyyliä (-CH₂ChoHch₃) ja metyyli (-och₃), mikä tekee siitä hyvän veden liukoisuus ja muokkauskyky. HPMC-molekyyliketjulla on tietty jäykkä rakenne, mutta se voi myös muodostaa kolmiulotteisen verkkorakenteen vesiliuoksessa, mikä johtaa viskositeetin lisääntymiseen. Sen molekyylipainolla, substituentin tyyppi ja substituutioaste (ts. Jokaisen yksikön hydroksipropyylin ja metyylisubstituution asteella) on tärkeä vaikutus liuoksen viskositeettiin.
2. vesiliuoksen viskositeetin ominaisuudet
HPMC -vesiliuoksen viskositeetin ominaisuudet liittyvät läheisesti tekijöihin, kuten liuottimen pitoisuuteen, molekyylipainoon, lämpötilaan ja pH -arvoon. Yleensä HPMC -vesiliuoksen viskositeetti kasvaa sen pitoisuuden lisääntyessä. Sen viskositeetti osoittaa ei-Newtonin reologisen käyttäytymisen, ts. Leikkausnopeuden kasvaessa liuoksen viskositeetti vähenee vähitellen, mikä osoittaa leikkauksen ohenemisen ilmiön.
(1) pitoisuuden vaikutus
HPMC -vesiliuoksen viskositeetin ja sen pitoisuuden välillä on tietty suhde. Kun HPMC: n konsentraatio kasvaa, vesiliuoksen molekyylin vuorovaikutukset paranevat ja molekyyliketjujen takertuminen ja silloitus lisääntyvät, mikä johtaa liuoksen viskositeetin lisääntymiseen. Pienemmillä pitoisuuksilla HPMC -vesiliuoksen viskositeetti kasvaa lineaarisesti pitoisuuden lisääntymisen myötä, mutta korkeammissa pitoisuuksissa liuoksen viskositeetin kasvu on yleensä tasaista ja saavuttaa stabiilin arvon.
(2) molekyylipainon vaikutus
HPMC: n molekyylipaino vaikuttaa suoraan sen vesiliuoksen viskositeettiin. HPMC: llä, jolla on korkeampi molekyylipaino, on pidempiä molekyyliketjuja, ja se voi muodostaa monimutkaisemman kolmiulotteisen verkkorakenteen vesiliuoksessa, mikä johtaa suurempaan viskositeettiin. Sitä vastoin HPMC: llä, jolla on alhaisempi molekyylipaino, on löysämpi verkkorakenne ja alempi viskositeetti lyhyempien molekyyliketjujen vuoksi. Siksi levitettäessä on erittäin tärkeää valita HPMC sopivalla molekyylipainolla ihanteellisen viskositeetin vaikutuksen saavuttamiseksi.
(3) lämpötilan vaikutus
Lämpötila on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa HPMC -vesiliuoksen viskositeettiin. Lämpötilan noustessa vesimolekyylien liikkuminen lisääntyy ja liuoksen viskositeetti yleensä vähenee. Tämä johtuu siitä, että kun lämpötila nousee, HPMC -molekyyliketjun vapaus kasvaa ja molekyylien välinen vuorovaikutus heikentyy, mikä vähentää liuoksen viskositeettia. HPMC: n vaste eri eristä tai tuotemerkeistä lämpötilaan voi kuitenkin vaihdella, joten lämpötilaolosuhteet on säädettävä tiettyjen sovellusvaatimusten mukaisesti.
(4) pH -arvon vaikutus
Itse HPMC on ei-ioninen yhdiste, ja sen vesiliuoksen viskositeetti on herkkä pH: n muutoksille. Vaikka HPMC: llä on suhteellisen stabiileja viskositeetin ominaisuuksia happamissa tai neutraaleissa ympäristöissä, HPMC: n liukoisuus ja viskositeetti vaikuttaa erittäin happamiin tai alkalisiin ympäristöihin. Esimerkiksi vahvoissa happo- tai vahvoissa alkalisissa olosuhteissa HPMC -molekyylit voivat hajottaa osittain, mikä vähentää sen vesiliuoksen viskositeettia.
3. HPMC -vesiliuoksen viskositeetin ominaisuuksien reologinen analyysi
HPMC-vesiliuoksen reologinen käyttäytyminen osoittaa yleensä ei-Newtonin nesteen ominaisuudet, mikä tarkoittaa, että sen viskositeetti ei liity vain tekijöihin, kuten liuospitoisuuteen ja molekyylipainoon, vaan myös leikkausnopeuteen. Yleisesti ottaen alhaisella leikkausnopeudella HPMC -vesiliuos osoittaa suuremman viskositeetin, kun taas leikkausnopeuden kasvaessa viskositeetti laskee. Tätä käyttäytymistä kutsutaan "leikkaus ohenemiseksi" tai "leikkaus ohenemiseksi" ja se on erittäin tärkeä monissa käytännön sovelluksissa. Esimerkiksi pinnoitteiden, farmaseuttisten valmisteiden, elintarvikkeiden jalostusten jne. Pinnoitteiden aloilla HPMC: n leikkaus ohenemisominaisuudet voivat varmistaa, että korkea viskositeetti ylläpidetään hitaiden sovellusten aikana, ja se voi virtaa helpommin nopeissa leikkausolosuhteissa.
4. Muut tekijät, jotka vaikuttavat HPMC -vesiliuoksen viskositeettiin
(1) suolan vaikutus
Suolan liuenneiden aineiden (kuten natriumkloridin) lisääminen voi lisätä HPMC -vesiliuoksen viskositeettia. Tämä johtuu siitä, että suola voi parantaa molekyylien välistä vuorovaikutusta muuttamalla liuoksen ionivahvuutta, niin että HPMC -molekyylit muodostavat kompaktiverkkorakenteen, mikä lisää viskositeettia. Suolatyypin ja pitoisuuden vaikutusta viskositeettiin on kuitenkin säädettävä tiettyjen olosuhteiden mukaisesti.
(2) muiden lisäaineiden vaikutus
Muiden lisäaineiden (kuten pinta -aktiivisten aineiden, polymeerien jne.) Lisääminen HPMC -vesiliuokseen vaikuttaa myös viskositeettiin. Esimerkiksi pinta -aktiiviset aineet voivat vähentää HPMC: n viskositeettia, varsinkin kun pinta -aktiivisen aineen pitoisuus on korkea. Lisäksi tietyt polymeerit tai hiukkaset voivat myös olla vuorovaikutuksessa HPMC: n kanssa ja muuttaa sen liuoksen reologisia ominaisuuksia.
Viskositeetin ominaisuudetHydroksipropyylimetyyliselluloosa Vesipitoiseen liuokseen vaikuttavat monet tekijät, mukaan lukien pitoisuus, molekyylipaino, lämpötila, pH-arvo jne. HPMC-vesiliuoksella on yleensä ei-newtonin reologisia ominaisuuksia, sillä on hyvät sakeutumis- ja leikkaus ohenemisominaisuudet, ja sitä käytetään laajasti erilaisissa teollisuus- ja lääkkeissä. Näiden viskositeetin ominaisuuksien ymmärtäminen ja hallitseminen auttaa optimoimaan HPMC: n käytön eri sovelluksissa. Käytännöllisissä sovelluksissa asianmukaiset HPMC -tyyppi- ja prosessiolosuhteet tulisi valita erityistarpeiden mukaan ihanteellisen viskositeetin ja reologisten ominaisuuksien saamiseksi.
Viestin aika: Mar-01-2025