Propriétés de l'hydroxypropyl méthylcellulose

L'hydroxypropyl méthylcellulose est une sorte d'éther mixte de cellulose non ionique. Contrairement à l'éther mixte de méthyl carboxyméthylyméthyl-cellulose, il ne réagit pas avec les métaux lourds. En raison des différents rapports de la teneur en méthoxyle et de la teneur en hydroxypropyle dans l'hydroxypropyl méthylcellulose et différentes viscosités, il existe de nombreuses variétés avec différentes propriétés, par exemple, une teneur élevée en méthoxyle et une faible teneur en hydroxypropyle, ses performances sont proches de celles de la méthyl-cellulose, tandis que celle de faible teneur en hydroxypropyle La teneur en méthoxyle et la teneur élevée par hydroxypropyle sont proches de celles de l'hydroxypropyl méthyl-cellulose. Cependant, dans chaque variété, bien que seule une petite quantité de groupe hydroxypropyle ou une petite quantité de groupe méthoxyle soit contenue, il existe de grandes différences dans la solubilité dans les solvants organiques ou la température de floculation dans les solutions aqueuses.

(1) Propriétés de solubilité de l'hydroxypropyl méthylcellulose
①Solubilité de l'hydroxypropyl méthylcellulose dans l'eau de l'hydroxypropyl méthylcellulose est en fait une sorte de méthylcellulose modifié par l'oxyde de propylène (méthoxypropylène), il a donc toujours les mêmes propriétés que la méthyl-cellulose de méthyl-cellulose a des caractéristiques similaires de la solubilité dans l'eau du froid et de l'insolubilité des eaux chaudes. Cependant, en raison du groupe hydroxypropyle modifié, sa température de gélification dans l'eau chaude est beaucoup plus élevée que celle de la méthyl-cellulose. Par exemple, la viscosité de la solution aqueuse hydroxypropyl méthylcellulose avec une teneur en méthoxy à 2% de degré de substitution DS = 0,73 et une teneur en hydroxypropyle MS = 0,46 est de 500 MPa · s à 20 ° C, et sa température gel peut atteindre près de 100 ° C, tandis que, tandis que 20 ° C, et sa température gel peut atteindre près de 100 ° C, tandis que, tout en étant La méthyl-cellulose à la même température n'est que d'environ 55 ° C. Quant à sa solubilité dans l'eau, il a également été considérablement amélioré. Par exemple, l'hydroxypropyl méthylcellulose pulvérisée (forme granulaire 0,2 ~ 0,5 mm à 20 ° C avec une viscosité de solution aqueuse à 4% de 2PA • S peut être achetée à température ambiante, il est facilement soluble dans l'eau sans refroidissement.

②Solubilité de l'hydroxypropyl méthylcellulose dans les solvants organiques La solubilité de l'hydroxypropyl méthylcellulose dans les solvants organiques est également meilleure que celle de la méthylcellulose. Pour les produits supérieurs à 2,1, l'hydroxypropyl méthylcellulose à forte viscosité contenant de l'hydroxypropyl MS = 1,5 ~ 1,8 et le méthoxy DS = 0,2 ~ 1,0, avec un degré total de substitution supérieure à 1,8, est soluble dans le méthanol anhydre et les solutions d'éthanol moyen . Il est également soluble dans les hydrocarbures chlorés tels que le chlorure de méthylène et le chloroforme, et des solvants organiques tels que l'acétone, l'isopropanol et l'alcool de diacétone. Sa solubilité dans les solvants organiques est meilleure que la solubilité dans l'eau.

(2) Facteurs affectant la viscosité de l'hydroxypropyl méthylcellulose La détermination de la viscosité standard de l'hydroxypropyl méthylcellulose est la même que les autres éthers de cellulose, et est mesurée à 20 ° C avec une solution aqueuse à 2% comme standard. La viscosité du même produit augmente avec l'augmentation de la concentration. Pour les produits avec différents poids moléculaires à la même concentration, le produit avec un poids moléculaire plus important a une viscosité plus élevée. Sa relation avec la température est similaire à celle de la méthyl-cellulose. Lorsque la température augmente, la viscosité commence à diminuer, mais lorsqu'elle atteint une certaine température, la viscosité augmente soudainement et la gélification se produit. La température du gel des produits à faible viscosité est plus élevée. est élevé. Son point de gel est non seulement lié à la viscosité de l'éther, mais également lié au rapport de composition du groupe méthoxyle et du groupe hydroxypropyle dans l'éther et de la taille du degré de substitution total. Il faut noter que l'hydroxypropyl méthylcellulose est également pseudoplastique, et sa solution est stable à température ambiante sans aucune dégradation de viscosité, sauf pour la possibilité d'une dégradation enzymatique.

(3) La tolérance au sel de l'hydroxypropyl méthylcellulose puisque l'hydroxypropyl méthylcellulose est un éther non ionique, il ne se fait pas ioniser dans les milieux d'eau, contrairement à d'autres éthers de cellulose ionique, par exemple, la carboxyméthyl-cellulose réagit avec les ions de métal lourds et les précipités dans la solution. Les sels généraux tels que le chlorure, le bromure, le phosphate, le nitrate, etc. ne précipiteront pas lorsqu'ils sont ajoutés à sa solution aqueuse. Cependant, l'ajout de sel a une certaine influence sur la température de floculation de sa solution aqueuse. Lorsque la concentration en sel augmente, la température du gel diminue. Lorsque la concentration en sel est inférieure au point de floculation, la viscosité de la solution a tendance à augmenter. Par conséquent, une certaine quantité de sel est ajoutée. , en application, il peut réaliser un effet d'épaississement plus économiquement. Par conséquent, dans certaines applications, il est préférable d'utiliser un mélange d'éther de cellulose et de sel qu'une concentration plus élevée de solution d'éther pour réaliser l'effet d'épaississement.

(4) Hydroxypropyl méthylcellulose acide et résistance alcaline La résistance à l'hydroxypropyl méthylcellulose est généralement stable aux acides et aux alcalis, et n'est pas affecté dans la plage de pH 2 ~ 12. Il peut résister à une certaine quantité d'acides légers, tels que l'acide formique, l'acide acétique, l'acide citrique, l'acide succinique, l'acide phosphorique, l'acide borique, etc. Mais l'acide concentré a pour effet de réduire la viscosité. Les alcalis tels que le soda caustique, la potasse caustique et l'eau de chaux n'ont aucun effet à ce sujet, mais ils peuvent légèrement augmenter la viscosité de la solution, puis la diminuer lentement.

(5) La compatibilité de l'hydroxypropyl méthylcellulose hydroxypropyl méthylcellulose peut être mélangée avec des composés polymères solubles dans l'eau pour former une solution uniforme et transparente avec une viscosité plus élevée. Ces composés polymères comprennent le polyéthylène glycol, le polyvinyle acétate, le polysicone, le polyméthylvinylsiloxane, l'hydroxyéthyl-cellulose et la méthyl-cellulose. Les composés moléculaires élevés naturels tels que la gomme arabique, la gomme de haricot, le gomme de karaya, etc. ont également une bonne compatibilité avec sa solution. L'hydroxypropyl méthylcellulose peut également être mélangée avec un ester de mannitol ou un ester de sorbitol d'acide stéarique ou d'acide palmitique, et peut également être mélangé avec de la glycérine, du sorbitol et du mannitol, et ces composés peuvent être utilisés comme hydroxypropyl méthylcellulose pour le plastifiant pour la cellulose.

(6) Les éthers de cellulose insolubles solubles dans l'eau de l'hydroxypropyl méthylcellulose peuvent effectuer une réticulation de surface avec des aldéhydes, afin que ces éthers solubles dans l'eau soient précipités dans la solution et deviennent insolubles dans l'eau. Les aldéhydes qui rendent l'hydroxypropyl méthylcellulose insoluble comprennent du formaldéhyde, du glyoxal, de l'aldéhyde succinique, de l'adipaldéhyde, etc. agent en production industrielle. La quantité de ce type d'agent de réticulation dans la solution est de 0,2% ~ 10% de la masse d'éther, de préférence 7% ~ 10%, par exemple, 3,3% ~ 6% du glyoxal est le plus approprié. Généralement, la température de traitement est de 0 ~ 30 ℃ et le temps est de 1 à 120 minutes. La réaction de réticulation doit être effectuée dans des conditions acides. Généralement, la solution est d'abord ajoutée avec de l'acide inorganique fort ou de l'acide carboxylique organique pour ajuster le pH de la solution à environ 2 ~ 6, de préférence entre 4 ~ 6, puis ajouter des aldéhydes pour effectuer la réaction de réticulation. L'acide utilisé a de l'acide chlorhydrique, de l'acide sulfurique, de l'acide phosphorique, de l'acide formique, de l'acide acétique, de l'acide hydroxyacétique, de l'acide succinique ou de l'acide citrique, etc., dans lequel avec l'acide formique ou l'acide acétique est conseillé et l'acide formique est optimal. L'acide et l'aldéhyde peuvent également être ajoutés simultanément pour permettre à la solution de subir une réaction de réticulation dans la plage de pH souhaitée. Cette réaction est souvent utilisée dans le processus de traitement final dans le processus de préparation des éthers de cellulose. Une fois l'éther de cellulose insoluble, il est pratique d'utiliser

20 ~ 25 ℃ d'eau pour le lavage et la purification. Lorsque le produit est utilisé, des substances alcalines peuvent être ajoutées à la solution du produit pour ajuster le pH de la solution alcaline, et le produit se dissoudra rapidement dans la solution. Cette méthode est également applicable au traitement du film après que la solution de l'éther de cellulose est transformée en film pour en faire un film insoluble.

(7) Résistance enzymatique de l'hydroxypropyl méthylcellulose En théorie, les dérivés de cellulose, tels qu'un groupe de substituant fermement lié sur chaque groupe d'anhydroglucose, ne sont pas sensibles à l'érosion microbienne, mais en fait, lorsque la valeur de substitution du produit fini dépasse 1, elle sera être également dégradé par les enzymes, ce qui signifie que le degré de substitution de chaque groupe sur la chaîne de cellulose n'est pas suffisamment uniforme et que les micro-organismes peuvent s'éroder sur le groupe anhydroglucose non substitué. Les sucres sont formés et absorbés sous forme de nutriments pour les micro-organismes. Par conséquent, si le degré de substitution d'éthérification de la cellulose augmente, la résistance à l'érosion enzymatique de l'éther de cellulose augmentera également. According to reports, under controlled conditions, the hydrolysis results of the enzymes, the residual viscosity of hydroxypropyl methylcellulose (DS=1.9) is 13.2%, methylcellulose (DS=1.83) is 7.3%, methylcellulose (DS=1.66) is 3.8%, et l'hydroxyéthyl-cellulose est de 1,7%. On peut voir que l'hydroxypropyl méthylcellulose a une forte capacité anti-enzymatique. Par conséquent, l'excellente résistance enzymatique de l'hydroxypropyl méthylcellulose, combinée à sa bonne dispersibilité, à ses propriétés d'épaississement et de formation de films, est utilisée dans les revêtements d'eau-émulsion, etc., et n'a généralement pas besoin d'ajouter des conservateurs. Cependant, pour le stockage à long terme de la solution ou la contamination possible de l'extérieur, les conservateurs peuvent être ajoutés par précaution, et le choix peut être déterminé en fonction des exigences finales de la solution. L'acétate phénylmercurique et le fluorosilicate de manganèse sont des conservateurs efficaces, mais ils ont tous une toxicité, l'attention doit être accordée à l'opération. Généralement, 1 ~ 5 mg d'acétate de phénylmercure peut être ajouté à la solution par litre de la dose.

(8) Performance de l'hydroxypropyl méthylcellulose film Hydroxypropyl méthylcellulose a d'excellentes propriétés de formation de film. Sa solution aqueuse ou sa solution de solvant organique est recouverte d'une plaque de verre, et elle devient libre après le séchage. Couleur, transparent et difficile. Il a une bonne résistance à l'humidité et reste solide à des températures élevées. Si un plastifiant hygroscopique est ajouté, son allongement et sa flexibilité peuvent être améliorés. En termes d'amélioration de la flexibilité, les plastifiants tels que la glycérine et le sorbitol sont les plus appropriés. Généralement, la concentration en solution est de 2% ~ 3% et la quantité de plastifiant est de 10% ~ 20% de l'éther de cellulose. Si la teneur en plastifiant est trop élevée, le rétrécissement de la déshydratation colloïdale se produira à une humidité élevée. La résistance à la traction du film avec plastifiant ajouté est beaucoup plus grande que celle sans plastifiant, et elle augmente avec l'augmentation de la quantité ajoutée. Quant à l'hygroscopicité du film, il augmente également avec l'augmentation de la quantité de plastifiant.