હાઇડ્રોક્સાયપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ (એચપીએમસી)બાંધકામ, દવા, ખોરાક અને રાસાયણિક ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર સંયોજન છે. તે કુદરતી સેલ્યુલોઝના રાસાયણિક ફેરફાર દ્વારા મેળવેલા ન -ન-આયનિક સેલ્યુલોઝ ઇથર છે, જેમાં સારી જાડું થવું, પ્રવાહી મિશ્રણ, સ્થિરતા અને ફિલ્મ-નિર્માણ ગુણધર્મો છે. જો કે, ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં, એચપીએમસી થર્મલ અધોગતિમાંથી પસાર થશે, જે તેની સ્થિરતા અને વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં પ્રભાવ પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે.
એચપીએમસીની થર્મલ અધોગતિ પ્રક્રિયા
એચપીએમસીના થર્મલ અધોગતિમાં મુખ્યત્વે શારીરિક ફેરફારો અને રાસાયણિક ફેરફારો શામેલ છે. શારીરિક ફેરફારો મુખ્યત્વે પાણીના બાષ્પીભવન, કાચ સંક્રમણ અને સ્નિગ્ધતા ઘટાડા તરીકે પ્રગટ થાય છે, જ્યારે રાસાયણિક ફેરફારોમાં પરમાણુ બંધારણ, કાર્યાત્મક જૂથ ક્લેવેજ અને અંતિમ કાર્બોનાઇઝેશન પ્રક્રિયાના વિનાશનો સમાવેશ થાય છે.
1. નીચા તાપમાનના તબક્કા (100-200 ° સે): પાણીની બાષ્પીભવન અને પ્રારંભિક વિઘટન
નીચા તાપમાનની સ્થિતિ (લગભગ 100 ° સે) હેઠળ, એચપીએમસી મુખ્યત્વે પાણીના બાષ્પીભવન અને કાચ સંક્રમણમાંથી પસાર થાય છે. એચપીએમસીમાં બાઉન્ડ પાણીનો ચોક્કસ જથ્થો હોય છે, તેથી આ પાણી ગરમી દરમિયાન ધીમે ધીમે બાષ્પીભવન કરશે, આમ તેના રેઓલોજિકલ ગુણધર્મોને અસર કરશે. આ ઉપરાંત, તાપમાનના વધારા સાથે એચપીએમસીની સ્નિગ્ધતા પણ ઘટશે. આ તબક્કામાં પરિવર્તન મુખ્યત્વે ભૌતિક ગુણધર્મોમાં પરિવર્તન થાય છે, જ્યારે રાસાયણિક માળખું મૂળભૂત રીતે યથાવત રહે છે.
જ્યારે તાપમાન 150-200 ° સે સુધી વધતું જાય છે, ત્યારે એચપીએમસી પ્રારંભિક રાસાયણિક અધોગતિની પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થવાનું શરૂ કરે છે. તે મુખ્યત્વે હાઇડ્રોક્સાયપ્રોપીલ અને મેથોક્સી ફંક્શનલ જૂથોને દૂર કરવામાં પ્રગટ થાય છે, પરિણામે પરમાણુ વજન અને માળખાકીય ફેરફારોમાં ઘટાડો થાય છે. આ તબક્કે, એચપીએમસી મેથેનોલ અને પ્રોપિઓનાલ્ડિહાઇડ જેવા નાના અસ્થિર અણુઓની થોડી માત્રા ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
2. મધ્યમ તાપમાનનો તબક્કો (200-300 ° સે): મુખ્ય સાંકળ અધોગતિ અને નાના પરમાણુ જનરેશન
જ્યારે તાપમાન વધુ 200-300 ° સે સુધી વધવામાં આવે છે, ત્યારે એચપીએમસીનો વિઘટન દર નોંધપાત્ર રીતે વેગ મળ્યો છે. મુખ્ય અધોગતિ પદ્ધતિઓમાં શામેલ છે:
ઇથર બોન્ડ તૂટફૂટ: એચપીએમસીની મુખ્ય સાંકળ ગ્લુકોઝ રિંગ એકમો દ્વારા જોડાયેલ છે, અને તેમાં ઇથર બોન્ડ્સ ધીરે ધીરે temperature ંચા તાપમાને તૂટી જાય છે, જેના કારણે પોલિમર સાંકળ વિઘટન થાય છે.
ડિહાઇડ્રેશન રિએક્શન: એચપીએમસીની સુગર રિંગ સ્ટ્રક્ચર અસ્થિર મધ્યવર્તી રચના માટે ઉચ્ચ તાપમાને ડિહાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થઈ શકે છે, જે વધુ અસ્થિર ઉત્પાદનોમાં વિઘટિત થાય છે.
નાના પરમાણુ અસ્થિરનું પ્રકાશન: આ તબક્કા દરમિયાન, એચપીએમસી સીઓ, સીઓ, એચઓ, એચઓ અને નાના પરમાણુ કાર્બનિક પદાર્થો, જેમ કે ફોર્માલ્ડીહાઇડ, એસીટેલ્ડીહાઇડ અને એક્રોલીન રજૂ કરે છે.
આ ફેરફારો એચપીએમસીનું પરમાણુ વજન નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડશે, સ્નિગ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડશે, અને સામગ્રી પીળી બનવાનું શરૂ કરશે અને કોકિંગ પણ ઉત્પન્ન કરશે.
3. ઉચ્ચ તાપમાનનો તબક્કો (300-500 ° સે): કાર્બોનાઇઝેશન અને કોકિંગ
જ્યારે તાપમાન 300 ° સે ઉપર વધે છે, ત્યારે એચપીએમસી હિંસક અધોગતિના તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે. આ સમયે, મુખ્ય સાંકળનું વધુ તૂટી અને નાના પરમાણુ સંયોજનોના અસ્થિરતા, સામગ્રીની રચનાના સંપૂર્ણ વિનાશ તરફ દોરી જાય છે, અને અંતે કાર્બોનેસિયસ અવશેષો (કોક) બનાવે છે. નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ મુખ્યત્વે આ તબક્કે થાય છે:
ઓક્સિડેટીવ અધોગતિ: temperature ંચા તાપમાને, એચપીએમસી સીઓ અને સીઓ પેદા કરવા માટે ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, અને તે જ સમયે કાર્બોનેસિયસ અવશેષો બનાવે છે.
કોકિંગ પ્રતિક્રિયા: પોલિમર સ્ટ્રક્ચરનો એક ભાગ કાર્બન બ્લેક અથવા કોક અવશેષો જેવા અપૂર્ણ કમ્બશન ઉત્પાદનોમાં પરિવર્તિત થાય છે.
અસ્થિર ઉત્પાદનો: ઇથિલિન, પ્રોપિલિન અને મિથેન જેવા હાઇડ્રોકાર્બનને મુક્ત કરવાનું ચાલુ રાખો.
જ્યારે હવામાં ગરમ થાય છે, ત્યારે એચપીએમસી વધુ બળી શકે છે, જ્યારે ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં ગરમી મુખ્યત્વે કાર્બોનાઇઝ્ડ અવશેષો બનાવે છે.
એચપીએમસીના થર્મલ અધોગતિને અસર કરતા પરિબળો
એચપીએમસીના થર્મલ અધોગતિને ઘણા પરિબળો દ્વારા અસર થાય છે, જેમાં શામેલ છે:
રાસાયણિક માળખું: એચપીએમસીમાં હાઇડ્રોક્સાયપ્રોપીલ અને મેથોક્સી જૂથોના અવેજીની ડિગ્રી તેની થર્મલ સ્થિરતાને અસર કરે છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઉચ્ચ હાઇડ્રોક્સિપ્રોપીલ સામગ્રીવાળા એચપીએમસીમાં થર્મલ સ્થિરતા વધુ સારી છે.
આજુબાજુના વાતાવરણ: હવામાં, એચપીએમસી ઓક્સિડેટીવ અધોગતિની સંભાવના છે, જ્યારે નિષ્ક્રિય ગેસ વાતાવરણમાં (જેમ કે નાઇટ્રોજન), તેનો થર્મલ અધોગતિ દર ધીમો છે.
હીટિંગ રેટ: ઝડપી હીટિંગ ઝડપી વિઘટન તરફ દોરી જશે, જ્યારે ધીમી ગરમી એચપીએમસીને ધીમે ધીમે કાર્બોનાઇઝ કરવામાં અને વાયુયુક્ત અસ્થિર ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનને ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે.
ભેજવાળી સામગ્રી: એચપીએમસીમાં ચોક્કસ જથ્થો બાઉન્ડ પાણી હોય છે. હીટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ભેજનું બાષ્પીભવન તેના કાચ સંક્રમણ તાપમાન અને અધોગતિ પ્રક્રિયાને અસર કરશે.
એચપીએમસીના થર્મલ અધોગતિની પ્રાયોગિક એપ્લિકેશન અસર
એચપીએમસીની થર્મલ અધોગતિ લાક્ષણિકતાઓ તેના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રમાં ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે:
બાંધકામ ઉદ્યોગ: એચપીએમસીનો ઉપયોગ સિમેન્ટ મોર્ટાર અને જીપ્સમ ઉત્પાદનોમાં થાય છે, અને બોન્ડિંગ પ્રભાવને અસર કરતા અધોગતિને ટાળવા માટે ઉચ્ચ તાપમાનના બાંધકામ દરમિયાન તેની સ્થિરતા ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે.
ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ: એચપીએમસી એ ડ્રગ નિયંત્રિત પ્રકાશન એજન્ટ છે, અને ડ્રગની સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઉચ્ચ તાપમાનના ઉત્પાદન દરમિયાન વિઘટન ટાળવું આવશ્યક છે.
ફૂડ ઉદ્યોગ: એચપીએમસી એ ફૂડ એડિટિવ છે, અને તેની થર્મલ અધોગતિ લાક્ષણિકતાઓ ઉચ્ચ તાપમાન બેકિંગ અને પ્રોસેસિંગમાં તેની લાગુ પડતી નક્કી કરે છે.
ની થર્મલ અધોગતિ પ્રક્રિયાએચપીએમસીનીચા-તાપમાનના તબક્કામાં પાણીના બાષ્પીભવન અને પ્રારંભિક અધોગતિમાં વહેંચી શકાય છે, મધ્યમ-તાપમાનના તબક્કામાં મુખ્ય સાંકળ ક્લીવેજ અને નાના પરમાણુ અસ્થિરતા, અને ઉચ્ચ તાપમાનના તબક્કામાં કાર્બોનાઇઝેશન અને કોકિંગ. તેની થર્મલ સ્થિરતા રાસાયણિક રચના, આસપાસના વાતાવરણ, હીટિંગ રેટ અને ભેજની માત્રા જેવા પરિબળોથી પ્રભાવિત છે. એચપીએમસીની થર્મલ ડિગ્રેડેશન મિકેનિઝમને સમજવું તેની એપ્લિકેશનને ize પ્ટિમાઇઝ કરવા અને સામગ્રીની સ્થિરતાને સુધારવા માટે ખૂબ મૂલ્યવાન છે.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ -28-2025