Hidroksipropil metilselulosa (HPMC) adalah bahan polimer yang larut dalam air yang banyak digunakan dalam bidang kedokteran, makanan, konstruksi, dan bidang lainnya. Bahan ini memiliki stabilitas termal yang baik, tetapi masih dapat mengalami degradasi pada suhu tinggi. Suhu degradasi HPMC terutama dipengaruhi oleh struktur molekulnya, kondisi lingkungan (seperti kelembaban, nilai pH), dan waktu pemanasan.
Suhu degradasi HPMC
Degradasi termal HPMC biasanya mulai muncul di atas 200℃, dan dekomposisi yang jelas akan terjadi antara 250℃-300℃Secara spesifik:
Di bawah 100℃: HPMC terutama menunjukkan penguapan air dan perubahan sifat fisik, dan tidak terjadi degradasi.
100℃-200℃: HPMC dapat menyebabkan oksidasi parsial akibat peningkatan suhu lokal, tetapi secara keseluruhan stabil.
200℃-250℃: HPMC secara bertahap menunjukkan degradasi termal, yang terutama terwujud sebagai fraktur struktural dan pelepasan molekul volatil kecil.
250℃-300℃: HPMC mengalami dekomposisi yang jelas, warna menjadi lebih gelap, molekul kecil seperti air, metanol, asam asetat dilepaskan, dan terjadi karbonisasi.
Di atas 300℃: HPMC terdegradasi dengan cepat dan terkarbonisasi, dan beberapa zat anorganik tetap ada pada akhirnya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi degradasi HPMC
Berat molekul dan tingkat substitusi
Ketika berat molekul HPMC besar, ketahanan panasnya biasanya tinggi.
Tingkat substitusi gugus metoksi dan hidroksipropoksi akan mempengaruhi stabilitas termalnya. HPMC dengan tingkat substitusi yang lebih tinggi lebih mudah terdegradasi pada suhu tinggi.
Faktor lingkungan
Kelembaban: HPMC memiliki higroskopisitas yang kuat, dan kelembaban dapat mempercepat degradasinya pada suhu tinggi.
Nilai pH: HPMC lebih rentan terhadap hidrolisis dan degradasi dalam kondisi asam atau alkali kuat.
Waktu pemanasan
Pemanasan hingga 250℃dalam waktu singkat mungkin tidak terurai seluruhnya, sedangkan mempertahankan suhu tinggi dalam waktu lama akan mempercepat proses degradasi.
Produk degradasi HPMC
HPMC sebagian besar berasal dari selulosa, dan produk degradasinya mirip dengan selulosa. Selama proses pemanasan, hal-hal berikut dapat dilepaskan:
Uap air (dari gugus hidroksil)
Metanol, etanol (dari gugus metoksi dan hidroksipropoksi)
Asam asetat (dari produk dekomposisi)
Karbon oksida (CO, CORp 1.000.000, dihasilkan dari pembakaran bahan organik)
Sejumlah kecil residu kokas
Aplikasi ketahanan panas HPMC
Meskipun HPMC secara bertahap akan terdegradasi di atas 200℃, biasanya tidak terkena suhu tinggi seperti itu dalam aplikasi sebenarnya. Misalnya:
Industri farmasi: HPMC terutama digunakan untuk pelapis tablet dan agen pelepasan berkelanjutan, biasanya dioperasikan pada 60℃-80℃, yang jauh lebih rendah daripada suhu degradasinya.
Industri makanan: HPMC dapat digunakan sebagai pengental atau pengemulsi, dan suhu penggunaan konvensional biasanya tidak lebih dari 100℃.
Industri konstruksi: HPMC digunakan sebagai pengental semen dan mortar, dan suhu konstruksi umumnya tidak melebihi 80℃, dan tidak akan terjadi degradasi.
HPMC mulai mengalami degradasi termal di atas 200℃, terurai secara signifikan antara 250℃-300℃, dan terkarbonisasi dengan cepat di atas 300℃Dalam aplikasi praktis, paparan jangka panjang terhadap lingkungan bersuhu tinggi harus dihindari untuk menjaga kestabilan kinerjanya.
Waktu posting: 03-Apr-2025