Hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) é un material polimérico soluble en auga moi utilizado en medicina, alimentación, construción e outros campos. Ten unha boa estabilidade térmica, pero aínda pode degradarse a altas temperaturas. A temperatura de degradación do HPMC vese afectada principalmente pola súa estrutura molecular, as condicións ambientais (como a humidade, o valor do pH) e o tempo de quecemento.
Temperatura de degradación de HPMC
A degradación térmica de HPMC adoita aparecer por riba dos 200℃, e unha descomposición obvia producirase entre 250℃-300℃. En concreto:
Por debaixo de 100℃: HPMC mostra principalmente a evaporación da auga e cambios nas propiedades físicas, e non se produce ningunha degradación.
100℃-200℃: HPMC pode causar oxidación parcial debido ao aumento da temperatura local, pero é estable en xeral.
200℃-250℃: HPMC mostra gradualmente a degradación térmica, que se manifesta principalmente como fractura estrutural e liberación de pequenos volátiles moleculares.
250℃-300℃: HPMC sofre unha descomposición evidente, a cor faise máis escura, as moléculas pequenas como auga, metanol, ácido acético son liberadas e prodúcese a carbonización.
Por riba de 300℃: HPMC degrádase rapidamente e carbonízase, e algunhas substancias inorgánicas permanecen ao final.
Factores que afectan á degradación de HPMC
Peso molecular e grao de substitución
Cando o peso molecular de HPMC é grande, a súa resistencia á calor adoita ser alta.
O grao de substitución dos grupos metoxi e hidroxipropoxi afectará á súa estabilidade térmica. A HPMC cun maior grao de substitución degrádase máis facilmente a altas temperaturas.
Factores ambientais
Humidade: o HPMC ten unha forte higroscopicidade e a humidade pode acelerar a súa degradación a altas temperaturas.
Valor de pH: o HPMC é máis susceptible á hidrólise e á degradación en condicións ácidas ou alcalinas fortes.
Tempo de calefacción
Calefacción a 250℃por un curto período de tempo pode non descompoñerse completamente, mentres que o mantemento da temperatura elevada durante moito tempo acelerará o proceso de degradación.
Produtos de degradación de HPMC
A HPMC deriva principalmente da celulosa e os seus produtos de degradación son similares á celulosa. Durante o proceso de quentamento, pódese liberar o seguinte:
Vapor de auga (a partir de grupos hidroxilo)
Metanol, etanol (de grupos metoxi e hidroxipropoxi)
Ácido acético (a partir de produtos de descomposición)
Óxidos de carbono (CO, CO₂, producido pola combustión de materia orgánica)
Unha pequena cantidade de residuo de coque
Resistencia á calor de aplicación de HPMC
Aínda que o HPMC se degradará gradualmente por encima dos 200℃, normalmente non se expón a temperaturas tan altas en aplicacións reais. Por exemplo:
Industria farmacéutica: HPMC úsase principalmente para revestimento de tabletas e axentes de liberación sostida, normalmente operados a 60℃-80℃, que é moi inferior á súa temperatura de degradación.
Industria alimentaria: HPMC pódese usar como espesante ou emulsionante e a temperatura de uso convencional non adoita ser superior a 100℃.
Industria da construción: HPMC úsase como espesante de cemento e morteiro, e a temperatura de construción xeralmente non supera os 80℃, e non se producirá degradación.
HPMC comeza a degradarse térmicamente por riba dos 200℃, descompónse significativamente entre 250℃-300℃, e carboniza rapidamente por encima dos 300℃. En aplicacións prácticas, debe evitarse a exposición a longo prazo a un ambiente de alta temperatura para manter o seu rendemento estable.
Hora de publicación: abril-03-2025