Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on tärkeä selluloosaeetterijohdannainen, jota on käytetty laajasti monilla teollisuusalueilla sen ainutlaatuisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien vuoksi. Sen viskositeetin ominaisuudet ovat yksi HPMC: n tärkeimmistä ominaisuuksista, jotka vaikuttavat suoraan sen suorituskykyyn eri sovelluksissa.
1. HPMC: n perusominaisuudet
HPMC on ei -ioninen selluloosaeetteri, joka on saatu korvaamalla osa hydroksyyliryhmistä (–OH) selluloosamolekyylissä metoksiryhmillä (–OCH3) ja hydroksipropyyliryhmillä (–OCH2CH (OH) CH3). Sillä on hyvä liukoisuus veteen ja joitain orgaanisia liuottimia, jotka muodostavat läpinäkyvät kolloidiset liuokset. HPMC: n viskositeetti määritetään pääasiassa sen molekyylipainon, substituutioasteen (DS, substituutioasteen) ja substituentin jakautumisen perusteella.
2. HPMC: n viskositeetin määrittäminen
HPMC -ratkaisujen viskositeetti mitataan yleensä pyörimisviisceterillä tai kapillaariviismittarilla. Mittauksen yhteydessä on kiinnitettävä huomiota liuoksen pitoisuuteen, lämpötilaan ja leikkausnopeuteen, koska nämä tekijät voivat vaikuttaa merkittävästi viskositeetin arvoon.
Liuoskonsentraatio: HPMC: n viskositeetti kasvaa liuoskonsentraation lisääntyessä. Kun HPMC -liuoksen pitoisuus on pienempi, molekyylien välinen vuorovaikutus on heikompi ja viskositeetti on pienempi. Kun pitoisuus kasvaa, molekyylien välinen takertuminen ja vuorovaikutus lisääntyvät, mikä aiheuttaa merkittävän viskositeetin lisääntymisen.
Lämpötila: HPMC -liuosten viskositeetti on erittäin herkkä lämpötilalle. Yleensä lämpötilan noustessa HPMC -liuoksen viskositeetti vähenee. Tämä johtuu lisääntyneestä lämpötilasta, joka johtaa lisääntyneeseen molekyylin liikkeeseen ja heikentyneeseen molekyylien välisiin vuorovaikutuksiin. On huomattava, että HPMC: llä, jolla on erilaiset substituutioasteet ja molekyylipaino, on erilainen herkkyys lämpötilaan.
Leikkausnopeus: HPMC -liuoksilla on pseudoplastinen (leikkaus oheneminen) käyttäytyminen, ts. Viskositeetti on korkeampi alhaisella leikkausnopeudella ja pienenee korkealla leikkausnopeudella. Tämä käyttäytyminen johtuu leikkausvoimista, jotka kohdistuvat molekyyliketjuihin leikkaussuunnan varrella, vähentäen siten takertumisia ja vuorovaikutuksia molekyylien välillä.
3. HPMC -viskositeettiin vaikuttavat tekijät
Molekyylipaino: HPMC: n molekyylipaino on yksi keskeisistä tekijöistä, jotka määrittävät sen viskositeetin. Yleisesti ottaen mitä suurempi molekyylipaino, sitä suurempi liuoksen viskositeetti. Tämä johtuu siitä, että HPMC -molekyylit, joilla on korkea molekyylipaino, muodostavat todennäköisemmin takertuneita verkkoja, mikä lisää liuoksen sisäistä kitkaa.
Substituutio- ja substituentin jakautumisaste: Metoksin ja hydroksipropyylisubstituenttien lukumäärä ja jakauma HPMC: ssä vaikuttavat myös sen viskositeettiin. Yleensä mitä korkeampi metoksisubstituutioaste (DS), sitä pienempi HPMC: n viskositeetti, koska metoksisubstituenttien lisääminen vähentää vedyn sidosvoimaa molekyylien välillä. Hydroksipropyylisubstituenttien käyttöönotto lisää molekyylien välisiä vuorovaikutuksia, mikä lisää viskositeettia. Lisäksi substituenttien tasainen jakautuminen auttaa muodostamaan stabiilin ratkaisujärjestelmän ja lisäämään liuoksen viskositeettia.
Liuoksen pH-arvo: Vaikka HPMC on ei-ioninen polymeeri ja sen viskositeetti ei ole herkkä liuoksen pH-arvon muutoksille, äärimmäiset pH-arvot (erittäin hapan tai erittäin alkalinen) voivat aiheuttaa molekyylirakenteen hajoamisen HPMC, mikä vaikuttaa viskositeettiin.
4. HPMC: n sovelluskentät
Erinomaisten viskositeetin ominaisuuksien vuoksi HPMC: tä käytetään laajasti monilla aloilla:
Rakennusmateriaalit: Rakennusmateriaaleissa HPMC: tä käytetään sakeutusaineena ja veden pidätysaineena rakennustehokkuuden parantamiseksi ja halkeamankestävyyden lisäämiseksi.
Lääketeollisuus: Lääketeollisuudessa HPMC: tä käytetään sideaineena tablet-laitteille, kapselien kalvoa muodostava aine ja jatkuvien vapautumislääkkeiden kantaja.
Elintarviketeollisuus: HPMC: tä käytetään sakeutusaineena ja stabilointinä elintarviketeollisuudessa jäätelön, hyytelön ja maitotuotteiden tuotantoon.
Päivittäiset kemialliset tuotteet: Päivittäisissä kemiallisissa tuotteissa HPMC: tä käytetään sakeutusaineena ja stabilointiaineena shampoon, suihkugeelin, hammastahnan jne. Tuotantoon.
HPMC: n viskositeetin ominaisuudet ovat sen erinomaisen suorituskyvyn perusta eri sovelluksissa. Hallitsemalla HPMC: n molekyylipainoa, substituutioastetta ja liuosolosuhteita, sen viskositeettia voidaan säätää erilaisten käyttötarpeiden tyydyttämiseksi. Tulevaisuudessa perusteellinen tutkimus HPMC-molekyylirakenteen ja viskositeetin välisestä suhteesta auttaa kehittämään HPMC-tuotteita paremmalla suorituskyvyllä ja laajentamaan edelleen sovelluskenttiä.
Viestin aika: heinäkuu-20-2024