Hidroxipropil metilcelulosa (HPMC)é un éter mixto non iónico e soluble en auga. A aparencia é branca a lixeiramente amarela ou material granular, insípido, inodoro, non tóxico, estable químicamente e disólvese na auga para formar unha solución lisa, transparente e viscosa. Unha das propiedades máis importantes da hidroxipropil metilcelulosa na aplicación é que aumenta a viscosidade do líquido. O efecto de engrosamento depende do grao de polimerización (DP) do produto, da concentración de éter de celulosa na solución acuosa, da velocidade de cizallamento e da temperatura da solución. E outros factores.
01
Tipo de fluído de solución acuosa HPMC
En xeral, o estrés dun fluído no fluxo de cizalladura pódese expresar en función da taxa de cizalladura ƒ (γ), sempre que non dependa do tempo. Dependendo da forma de ƒ (γ), os fluídos pódense dividir en diferentes tipos, a saber: fluídos newtonianos, fluídos dilatantes, fluídos pseudoplásticos e fluídos plásticos de Bingham.
Os éteres de celulosa divídense en dúas categorías: unha é éter de celulosa non iónica e a outra é éter de celulosa iónica. Para a reoloxía destes dous tipos de éteres de celulosa. SC Naik et al. realizou un estudo comparativo completo e sistemático sobre solucións de hidroxietil celulosa e sódica carboximetil celulosa. Os resultados demostraron que tanto as solucións de éter de celulosa non iónica como as solucións de éter de celulosa iónica eran pseudoplásticas. Os fluxos, é dicir, os fluxos non newtonianos, achéganse aos líquidos newtonianos só a concentracións moi baixas. A pseudoplasticidade da solución de hidroxipropil metilcelulosa xoga un papel importante na aplicación. Por exemplo, cando se aplica nos revestimentos, debido ás características de adelgazamento do cizallamento de solucións acuosas, a viscosidade da solución diminúe co aumento da taxa de cizalladura, o que propicia a dispersión uniforme das partículas de pigmento e tamén aumenta a fluidez do revestimento . O efecto é moi grande; Mentres está en repouso, a viscosidade da solución é relativamente grande, o que impide efectivamente a deposición de partículas de pigmento no revestimento.
02
Método de proba de viscosidade HPMC
Un indicador importante para medir o efecto engrosante da hidroxipropil metilcelulosa é a aparente viscosidade da solución acuosa. Os métodos de medición de viscosidade aparente normalmente inclúen método de viscosidade capilar, método de viscosidade rotacional e método de viscosidade de bola.
Onde: é a aparente viscosidade, MPA s; K é a constante do visímetro; D é a densidade da mostra de solución a 20/20 ° C; T é o momento de que a solución pase pola parte superior do visímetro ata a marca inferior, s; Mídese o tempo que o aceite estándar flúe a través do visímetro.
Non obstante, o método de medición por visímetro capilar é máis problemático. As viscosidades de moitoséteres de celulosason difíciles de analizar usando un visímetro capilar porque estas solucións conteñen rastro de cantidades de materia insoluble que só se detectan cando o viscoter capilar está bloqueado. Polo tanto, a maioría dos fabricantes usan viscometes rotativos para controlar a calidade da hidroxipropil metilcelulosa. Os viscometes de Brookfield úsanse habitualmente en países estranxeiros e os viscometes de NDJ úsanse en China.
03
Factores de influencia da viscosidade do HPMC
3.1 Relación co grao de agregación
Cando outros parámetros permanecen sen cambios, a viscosidade da solución de hidroxipropil metilcelulosa é proporcional ao grao de polimerización (DP) ou peso molecular ou a lonxitude da cadea molecular e aumenta co aumento do grao de polimerización. Este efecto é máis pronunciado no caso dun baixo grao de polimerización que no caso dun alto grao de polimerización.
3.2 Relación entre viscosidade e concentración
A viscosidade da hidroxipropil metilcelulosa aumenta co aumento da concentración do produto na solución acuosa. Incluso un pequeno cambio de concentración provocará un gran cambio na viscosidade. Coa viscosidade nominal da hidroxipropil metilcelulosa o efecto do cambio de concentración de solución na viscosidade da solución é cada vez máis evidente.
3.3 Relación entre a viscosidade e a taxa de cizalladura
A solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa ten a propiedade do adelgazamento do cizallamento. A hidroxipropil metilcelulosa de diferente viscosidade nominal prepárase nunha solución acuosa do 2%, e a súa viscosidade a diferentes taxas de cizalladura mídese respectivamente. Os resultados son os seguintes como se mostra na figura. A baixa taxa de cizalladura, a viscosidade da solución de hidroxipropil metilcelulosa non cambiou significativamente. Co aumento da taxa de cizalladura, a viscosidade da solución de metilcelulosa de hidroxipropil con maior viscosidade nominal diminuíu máis obviamente, mentres que a solución con baixa viscosidade non diminuíu obviamente.
3.4 Relación entre viscosidade e temperatura
A viscosidade da solución de hidroxipropil metilcelulosa está moi afectada pola temperatura. A medida que aumenta a temperatura, a viscosidade da solución diminúe. Como se mostra na figura, prepárase nunha solución acuosa cunha concentración do 2%e mídese o cambio da viscosidade co aumento da temperatura.
3.5 Outros factores de influencia
A viscosidade da solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa tamén se ve afectada por aditivos na solución, valor de pH da solución e degradación microbiana. Normalmente, para obter un mellor rendemento de viscosidade ou reducir o custo de uso, é necesario engadir modificadores de reoloxía, como arxila, arxila modificada, po de polímero, éter de almidón e copolímero alifático, á solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa. e tamén se poden engadir electrólitos como cloruro, bromuro, fosfato, nitrato, etc. Estes aditivos non só afectarán ás propiedades de viscosidade da solución acuosa, senón que tamén afectarán a outras propiedades da aplicación da hidroxipropil metilcelulosa como a retención de auga. , resistencia á sag, etc.
A viscosidade da solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa case non está afectada polo ácido e os alcalinos, e normalmente é estable no rango de 3 a 11. , ácido bórico, ácido cítrico, etc. Non obstante, o ácido concentrado reducirá a viscosidade. Pero o refresco cáustico, o hidróxido de potasio, a auga de cal, etc. teñen pouco efecto. En comparación con outros éteres de celulosa,hidroxipropil metilcelulosaA solución acuosa ten unha boa estabilidade antimicrobiana, o motivo principal é que a hidroxipropil metilcelulosa ten grupos hidrofóbicos con alto grao de substitución e obstáculo estérico de grupos, sen embargo, xa que a reacción de substitución normalmente non é uniforme, o resultado anhidroglucoso non substituído, é máis facilmente erosionado por microorganismos, resultando non substituíntes. na degradación das moléculas de éter de celulosa e da scisión da cadea. O rendemento é que a viscosidade aparente da solución acuosa diminúe. Se é necesario almacenar a solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa durante moito tempo, recoméndase engadir unha cantidade de rastro de axente antifúngico para que a viscosidade non cambie significativamente. Ao elixir axentes antifúngicos, conservantes ou funxicidas, debes prestar atención á seguridade e escoller produtos que non son tóxicos para o corpo humano, teñen propiedades estables e son inodoros, como os funxicidas amidal de Dow Chem, CANGUARD64 conservantes, Fuelsaver Bacteria Axentes Bacterias Axentes Bacterias e outros produtos. pode xogar un papel correspondente.
Tempo de publicación: 28 de abril-2024