Hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC)est un éther mixte de cellulose non ionique et soluble dans l'eau. L'apparence est blanche à une poudre légèrement jaune ou en matière granulaire, insipide, inodore, non toxique, chimiquement stable, et se dissout dans l'eau pour former une solution lisse, transparente et visqueuse. L'une des propriétés les plus importantes de l'hydroxypropyl méthylcellulose en application est qu'elle augmente la viscosité du liquide. L'effet d'épaississement dépend du degré de polymérisation (DP) du produit, de la concentration d'éther de cellulose dans la solution aqueuse, de la vitesse de cisaillement et de la température de la solution. Et d'autres facteurs.
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Type de fluide de solution aqueuse HPMC
En général, la contrainte d'un fluide dans l'écoulement de cisaillement peut être exprimée en fonction de la vitesse de cisaillement ƒ (γ), tant qu'elle ne dépend pas du temps. Selon la forme de ƒ (γ), les fluides peuvent être divisés en différents types, à savoir: les fluides newtoniens, les liquides dilatés, les fluides pseudoplasiques et les fluides plastiques de Bingham.
Les éthers de la cellulose sont divisés en deux catégories: l'une est l'éther de cellulose non ionique et l'autre est l'éther de cellulose ionique. Pour la rhéologie de ces deux types d'éthers de cellulose. Sc Naik et al. a mené une étude comparative complète et systématique sur les solutions d'hydroxyéthyl-cellulose et de sodium carboxyméthyl cellulose. Les résultats ont montré que les solutions éther non ioniques de la cellulose et les solutions d'éther de cellulose ionique étaient pseudoplasiques. Les flux, c'est-à-dire les flux non newtoniens, n'approchent les liquides newtoniens qu'à de très faibles concentrations. La pseudoplasticité de la solution d'hydroxypropyl méthylcellulose joue un rôle important dans l'application. Par exemple, lorsqu'il est appliqué dans des revêtements, en raison des caractéristiques d'amincissement de cisaillement des solutions aqueuses, la viscosité de la solution diminue avec l'augmentation de la vitesse de cisaillement, qui est propice à la dispersion uniforme des particules de pigment, et augmente également la fluidité du revêtement . L'effet est très important; Au repos, la viscosité de la solution est relativement importante, ce qui empêche efficacement le dépôt de particules de pigment dans le revêtement.
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Méthode de test de viscosité HPMC
Un indicateur important pour mesurer l'épaississement de l'effet de l'hydroxypropyl méthylcellulose est la viscosité apparente de la solution aqueuse. Les méthodes de mesure de la viscosité apparente comprennent généralement la méthode de la viscosité capillaire, la méthode de la viscosité de rotation et la méthode de viscosité de la balle qui tombe.
Où: est la viscosité apparente, MPA S; K est la constante viscosée; D est la densité de l'échantillon de solution à 20/20 ° C; T est le temps pour que la solution passe à travers la partie supérieure du viscosé de la marque inférieure, s; Le temps où l'huile standard passe à travers le viscoséteur est mesuré.
Cependant, la méthode de mesure par le viscosenté capillaire est plus gênante. Les viscosités de beaucoupéthers de cellulosesont difficiles à analyser à l'aide d'un viscosité capillaire car ces solutions contiennent des traces de sujets de matière insoluble qui ne sont détectés que lorsque le viscostomètre capillaire est bloqué. Par conséquent, la plupart des fabricants utilisent des viscosités de rotation pour contrôler la qualité de l'hydroxypropyl méthylcellulose. Les viscoscomeurs de Brookfield sont couramment utilisés dans des pays étrangers et les viscosités du NDJ sont utilisés en Chine.
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Influencer les facteurs de la viscosité du HPMC
3.1 Relation avec le degré d'agrégation
Lorsque d'autres paramètres restent inchangés, la viscosité de la solution d'hydroxypropyl méthylcellulose est proportionnelle au degré de polymérisation (DP) ou de poids moléculaire ou de longueur de chaîne moléculaire, et augmente avec l'augmentation du degré de polymérisation. Cet effet est plus prononcé dans le cas d'un faible degré de polymérisation que dans le cas d'un degré élevé de polymérisation.
3.2 Relation entre la viscosité et la concentration
La viscosité de l'hydroxypropyl méthylcellulose augmente avec l'augmentation de la concentration du produit dans la solution aqueuse. Même un petit changement de concentration entraînera un grand changement de viscosité. Avec la viscosité nominale de l'hydroxypropyl méthylcellulose, l'effet du changement de concentration de solution sur la viscosité de la solution est de plus en plus évident.
3.3 Relation entre la viscosité et le taux de cisaillement
La solution aqueuse de l'hydroxypropyl méthylcellulose a la propriété de l'éclairage de cisaillement. L'hydroxypropyl méthylcellulose de différentes viscosité nominale est préparée dans une solution aqueuse à 2%, et sa viscosité à différents taux de cisaillement est mesurée respectivement. Les résultats sont les suivants comme indiqué sur la figure. À un faible taux de cisaillement, la viscosité de la solution d'hydroxypropyl méthylcellulose n'a pas changé de manière significative. Avec l'augmentation du taux de cisaillement, la viscosité de la solution d'hydroxypropyl méthylcellulose avec une viscosité nominale plus élevée a diminué plus évidemment, tandis que la solution avec une faible viscosité n'a pas diminué évidemment.
3.4 Relation entre la viscosité et la température
La viscosité de la solution d'hydroxypropyl méthylcellulose est grandement affectée par la température. À mesure que la température augmente, la viscosité de la solution diminue. Comme le montre la figure, il est préparé dans une solution aqueuse avec une concentration de 2%, et le changement de viscosité avec l'augmentation de la température est mesuré.
3.5 Autres facteurs d'influence
La viscosité de la solution aqueuse de l'hydroxypropyl méthylcellulose est également affectée par des additifs dans la solution, la valeur du pH de la solution et la dégradation microbienne. Habituellement, afin d'obtenir de meilleures performances de viscosité ou de réduire le coût d'utilisation, il est nécessaire d'ajouter des modificateurs de rhéologie, tels que l'argile, l'argile modifiée, la poudre de polymère, l'éther d'amidon et le copolymère aliphatique, à la solution aqueuse de l'hydroxypropyl méthylcellulose. et des électrolytes tels que le chlorure, le bromure, le phosphate, le nitrate, etc. peuvent également être ajoutés à la solution aqueuse. Ces additifs affecteront non seulement les propriétés de viscosité de la solution aqueuse, mais affecteront également les autres propriétés d'application de l'hydroxypropyl méthylcellulose telle que la rétention d'eau. , Résistance à l'affaissement, etc.
La viscosité de la solution aqueuse de l'hydroxypropyl méthylcellulose n'est presque pas affectée par l'acide et l'alcali, et est généralement stable dans la plage de 3 à 11. Il peut résister à une certaine quantité d'acides faibles, comme l'acide formique, l'acide acétique, l'acide phosphorique , l'acide borique, l'acide citrique, etc. Cependant, l'acide concentré réduira la viscosité. Mais la soude caustique, l'hydroxyde de potassium, l'eau de citron vert, etc. ont peu d'effet à ce sujet. Par rapport à d'autres éthers de cellulose,hydroxypropyl méthylcelluloseaqueous solution has good antimicrobial stability, the main reason is that hydroxypropyl methylcellulose has hydrophobic groups with high degree of substitution and steric hindrance of groups However, since the substitution reaction is usually not uniform, the unsubstituted anhydroglucose unit is most easily eroded by microorganisms, resulting dans la dégradation des molécules de l'éther de cellulose et de la scission de la chaîne. La performance est que la viscosité apparente de la solution aqueuse diminue. S'il est nécessaire de stocker la solution aqueuse de l'hydroxypropyl méthylcellulose pendant longtemps, il est recommandé d'ajouter une trace d'agent antifongique afin que la viscosité ne change pas de manière significative. Lorsque vous choisissez des agents antifongiques, des conservateurs ou des fongicides, vous devez prêter attention à la sécurité et choisir des produits qui ne sont pas toxiques pour le corps humain, avoir des propriétés stables et sont inodores, tels que les fongicides amicaux de Dow Chem, les conservateurs de CANGUARD64, les agents de bactéries de carburant Dow Chem, les conservateurs CANGUARD64, Fuelsaver Bacteria et d'autres produits. peut jouer un rôle correspondant.
Heure du poste: avr-28-2024