Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) L'HPMC è un materiale polimerico idrosolubile ampiamente utilizzato in medicina, alimentazione, edilizia e altri settori. Presenta una buona stabilità termica, ma può comunque degradarsi ad alte temperature. La temperatura di degradazione dell'HPMC è influenzata principalmente dalla sua struttura molecolare, dalle condizioni ambientali (come umidità, pH) e dal tempo di riscaldamento.
Temperatura di degradazione dell'HPMC
La degradazione termica dell'HPMC inizia solitamente a manifestarsi oltre i 200°C, e la decomposizione evidente avverrà tra 250°C-300°C. In particolare:
Sotto i 100°C: L'HPMC mostra principalmente evaporazione dell'acqua e cambiamenti nelle proprietà fisiche, e non si verifica alcuna degradazione.
100°C-200°C: L'HPMC può causare ossidazione parziale a causa dell'aumento locale della temperatura, ma nel complesso è stabile.
200°C-250°C:L'HPMC mostra gradualmente una degradazione termica, che si manifesta principalmente come frattura strutturale e rilascio di piccole molecole volatili.
250°C-300°C:L'HPMC subisce una decomposizione evidente, il colore diventa più scuro, vengono rilasciate piccole molecole come acqua, metanolo, acido acetico e si verifica la carbonizzazione.
Oltre 300°C:L'HPMC si degrada rapidamente e carbonizza, lasciando alla fine alcune sostanze inorganiche.
Fattori che influenzano la degradazione dell'HPMC
Peso molecolare e grado di sostituzione
Quando il peso molecolare dell'HPMC è elevato, la sua resistenza al calore è solitamente elevata.
Il grado di sostituzione dei gruppi metossilico e idrossipropossilico influirà sulla sua stabilità termica. L'HPMC con un grado di sostituzione più elevato si degrada più facilmente ad alte temperature.
Fattori ambientali
Umidità: l'HPMC è fortemente igroscopico e l'umidità può accelerarne la degradazione ad alte temperature.
Valore del pH: l'HPMC è più suscettibile all'idrolisi e alla degradazione in condizioni fortemente acide o alcaline.
Tempo di riscaldamento
Riscaldamento a 250°Cper un breve periodo potrebbe non decomporsi completamente, mentre il mantenimento di una temperatura elevata per un lungo periodo accelererà il processo di degradazione.
Prodotti di degradazione dell'HPMC
L'HPMC deriva principalmente dalla cellulosa e i suoi prodotti di degradazione sono simili a quelli della cellulosa. Durante il processo di riscaldamento, possono essere rilasciati:
Vapore acqueo (dai gruppi idrossilici)
Metanolo, etanolo (dai gruppi metossi e idrossipropossi)
Acido acetico (da prodotti di decomposizione)
Ossidi di carbonio (CO, CO₂, prodotto dalla combustione di materia organica)
Una piccola quantità di residuo di cocaina
Resistenza al calore di applicazione dell'HPMC
Sebbene l'HPMC si degradi gradualmente oltre i 200°C, di solito non è esposto a temperature così elevate nelle applicazioni reali. Ad esempio:
Industria farmaceutica: l'HPMC viene utilizzato principalmente per il rivestimento di compresse e per agenti a rilascio prolungato, solitamente a 60°C-80°C, che è molto più bassa della sua temperatura di degradazione.
Industria alimentare: l'HPMC può essere utilizzato come addensante o emulsionante e la temperatura di utilizzo convenzionale di solito non supera i 100°C.
Settore edile: l'HPMC viene utilizzato come addensante per cemento e malta e la temperatura di costruzione generalmente non supera gli 80°C.°Ce non si verificherà alcuna degradazione.
HPMC inizia a degradarsi termicamente oltre i 200°C, si decompone significativamente tra 250°C-300°Ce si carbonizza rapidamente sopra i 300°CNelle applicazioni pratiche, si dovrebbe evitare l'esposizione prolungata ad ambienti ad alta temperatura per mantenerne stabili le prestazioni.
Data di pubblicazione: 03-04-2025