A hidroxi -propil -metil -cellulóz viszkozitási tulajdonságai

Hidroxi -propil -metil -cellulóz (HPMC)egy nem-ionos, vízben oldódó cellulóz-vegyes éter. A megjelenés fehér vagy kissé sárga por vagy szemcsés anyag, íztelen, szagtalan, nem mérgező, kémiailag stabil, és vízben oldódik, hogy sima, átlátszó és viszkózus oldatot képezzen. Az alkalmazásban a hidroxi -propil -metil -cellulóz egyik legfontosabb tulajdonsága az, hogy növeli a folyadék viszkozitását. A sűrítő hatás a termék polimerizációjának (DP) fokától, a cellulóz -éter koncentrációjától függ a vizes oldatban, a nyírási sebességet és az oldat hőmérsékletétől. És más tényezők.

01

Folyadék típusú HPMC vizes oldat

Általánosságban elmondható, hogy a folyadék feszültsége a nyírási áramlásban csak a ƒ (γ) nyírási sebesség függvényében fejezhető ki, mindaddig, amíg nem időfüggő. A ƒ (γ) formájától függően a folyadékok különféle típusokra oszthatók, nevezetesen: newtoni folyadékok, dilatáns folyadékok, ál -pooplasztikus folyadékok és bingham műanyag folyadékok.

A cellulóz-éterek két kategóriába oszlanak: az egyik nem-ionos cellulóz-éter, a másik az ion cellulóz-éter. E két típusú cellulóz -éterek reológiájához. Sc Naik et al. Átfogó és szisztematikus összehasonlító vizsgálatot végzett a hidroxi -etil -cellulóz- és nátrium -karboxi -metil -cellulóz oldatokról. Az eredmények azt mutatták, hogy mind a nemionos cellulóz-éter-oldatok, mind az ionos cellulóz-éter oldatok pszeudoplasztikusak voltak. Az áramlások, azaz a nem Newtoni áramlások csak nagyon alacsony koncentrációban közelítik meg a newtoni folyadékokat. A hidroxi -propil -metil -cellulóz -oldat pszeudoplaszticitása fontos szerepet játszik az alkalmazásban. Például, ha bevonatokban alkalmazzák, a vizes oldatok nyírási elvékonyodási tulajdonságai miatt, az oldat viszkozitása csökken a nyírási sebesség növekedésével, amely elősegíti a pigmentrészecskék egyenletes diszperzióját, és növeli a bevonat folyékonyságát is - A hatás nagyon nagy; Nyugalomban az oldat viszkozitása viszonylag nagy, ami ténylegesen megakadályozza a pigment részecskék lerakódását a bevonatban.

02

HPMC viszkozitási vizsgálati módszer

A hidroxi -propil -metil -cellulóz vastagító hatásainak mérésére fontos mutató a vizes oldat látszólagos viszkozitása. A látszólagos viszkozitás mérési módszerei általában magukban foglalják a kapilláris viszkozitási módszert, a rotációs viszkozitási módszert és a csökkenő golyó viszkozitási módszert.

Hol: a látszólagos viszkozitás, MPA S; K a viszkométer állandó; D az oldatminta sűrűsége 20/20 ° C -on; T az az ideje, hogy a megoldás áthaladjon a viszkoziméter felső részén az alsó jelig, S; Megmérik az idő, amikor a szokásos olaj átfolyik a viszkoziméteren.

A kapilláris viszkoziméterrel történő mérés módszere azonban zavaróbb. Sokak viszkozitásacellulóz éterekNehéz elemezni a kapilláris viszkoziméter segítségével, mivel ezek a megoldások nyomkövetési mennyiségű oldhatatlan anyagot tartalmaznak, amelyet csak akkor észlelnek, ha a kapilláris viszkoziméter blokkolva van. Ezért a legtöbb gyártó rotációs viszkozimétert használ a hidroxi -propil -metil -cellulóz minőségének szabályozására. A Brookfield viszkozimétereit általában külföldi országokban használják, és az NDJ viszkozimétereket Kínában használják.

03

A HPMC viszkozitásának befolyásoló tényezői

3.1 kapcsolat az aggregáció mértékével

Ha más paraméterek változatlanok maradnak, a hidroxi -propil -metil -cellulóz oldat viszkozitása arányos a polimerizáció (DP) vagy a molekulatömeg vagy a molekuláris lánc hosszával, és növekszik a polimerizáció fokának növekedésével. Ez a hatás alacsonyabb a polimerizáció esetén, mint a magas polimerizáció esetén.

3.2 A viszkozitás és a koncentráció közötti kapcsolat

A hidroxi -propil -metil -cellulóz viszkozitása növekszik a termék koncentrációjának növekedésével a vizes oldatban. Még egy kis koncentrációváltozás is nagy változást okoz a viszkozitásban. A hidroxi -propil -metil -cellulóz nominális viszkozitásával az oldat -koncentráció változásának az oldat viszkozitására gyakorolt ​​hatása egyre nyilvánvalóbb.

3.3 A viszkozitás és a nyírási sebesség közötti kapcsolat

A hidroxi -propil -metil -cellulóz vizes oldatnak a nyírási tulajdonsága van. A különböző nominális viszkozitású hidroxi -propil -metil -cellulózt 2% vizes oldatba állítják, és viszkozitása eltérő nyírási sebességgel mérjük. Az eredmények az ábrán látható módon a következők. Alacsony nyírási sebességnél a hidroxi -propil -metil -cellulóz oldat viszkozitása nem változott szignifikánsan. A nyírási sebesség növekedésével a magasabb nominális viszkozitású hidroxi -propil -metil -cellulóz oldat viszkozitása nyilvánvalóan csökkent, míg az alacsony viszkozitású oldat nem csökkent nyilvánvalóan.

3.4 A viszkozitás és a hőmérséklet közötti kapcsolat

A hőmérséklet nagymértékben befolyásolja a hidroxi -propil -metil -cellulóz oldat viszkozitását. A hőmérséklet növekedésével az oldat viszkozitása csökken. Amint az ábrán látható, 2%-os koncentrációjú vizes oldatba készül, és a viszkozitás változását a hőmérséklet növekedésével mérik.

3.5 Egyéb befolyásoló tényezők

A hidroxi -propil -metil -cellulóz vizes oldatának viszkozitását az oldatban lévő adalékanyagok, az oldat pH -értéke és a mikrobiális lebomlás is befolyásolják. Általában a jobb viszkozitási teljesítmény elérése vagy a felhasználás költségeinek csökkentése érdekében reológiai módosítókat, például agyagot, módosított agyagot, polimer porot, keményítő -éter és alifás kopolimert kell hozzáadni a hidroxi -propil -metil -cellulóz vizes oldatához. , és az elektrolitok, például a klorid, a bromid, a foszfát, a nitrát stb. Hozzáadhatók a vizes oldathoz. Ezek az adalékanyagok nemcsak a vizes oldat viszkozitási tulajdonságait befolyásolják, hanem a hidroxi -propil -metil -cellulóz, például a vízmegtartás más alkalmazási tulajdonságait is. , SAG -ellenállás stb.

A hidroxi -propil -metil -cellulóz vizes oldatának viszkozitását szinte nem befolyásolja a sav és az lúg, és általában a 3–11 tartományban stabil. Bizonyos mennyiségű gyenge sav, például formid sav, ecetsav, foszforsav ellenáll, és képes ellenállni , bórsav, citromsav stb. A koncentrált sav azonban csökkenti a viszkozitást. De a maró szóda, a kálium -hidroxid, a mészvíz stb. Kevés hatással van rá. Összehasonlítva más cellulóz -éterekkel,hidroxi -propil -metil -cellulózA vizes oldatnak jó antimikrobiális stabilitása van, a fő oka az, hogy a hidroxi -propil -metil -cellulóz hidrofób csoportokkal rendelkezik, amelyek nagyfokú szubsztitúcióval és sztérikus akadályokkal rendelkeznek, mivel a szubsztitúciós reakció általában nem egységes, a nem szubsztituált anhidroglukóz egységet a mikroorganizmusok legkönnyebben elrontják, a mi mikroorganizmusok eredményeként a legkönnyebben kiszivárognak. A cellulóz -éter molekulák és a láncolvasás lebontásában. A teljesítmény az, hogy a vizes oldat látszólagos viszkozitása csökken. Ha a hidroxi -propil -metil -cellulóz vizes oldatát hosszú ideig kell tárolni, akkor ajánlott hozzáadni egy nyomkövetési mennyiségű gombaellenes szert, hogy a viszkozitás nem változik jelentősen. A gombaellenes szerek, tartósítószerek vagy gombaölő szerek kiválasztásakor figyelnie kell a biztonságra, és válasszon olyan termékeket, amelyek nem mérgezőek az emberi testre, stabil tulajdonságokkal rendelkeznek és szagtalanok, mint például a Dow Chem amikus gombaölő szerei, a CanGuard64 tartósítószerek, a Fuelsaver baktériumok ügynökei és más termékek. megfelelő szerepet játszhat.