Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) הוא תרכובת שהפכה לחומר גלם עיקרי בענפים רבים בגלל התכונות הרב -פונקציונליות שלו. בדרך כלל הוא משמש כתוסף מזון, מעבה בקוסמטיקה ואפילו מרכיב רפואי בתרופות רבות. מאפיין ייחודי של HPMC הוא התנהגותו התיקסוטרופית, המאפשרת לו לשנות את תכונות הצמיגות והזרימה בתנאים מסוימים. בנוסף, הן צמיגות גבוהה והן HPMC עם צמיגות נמוכה הם בעלי מאפיין זה, המציגים תיאקסוטרופיה אפילו מתחת לטמפרטורת הג'ל.
Thixotropy מתרחש ב- HPMC כאשר תמיסה הופכת לדליל גזירה בעת הפעלת הלחץ או מעוררת, וכתוצאה מכך ירידה בצמיגות. ניתן גם להפוך התנהגות זו; כאשר הסרת הלחץ והפתרון נותר לנוח, הצמיגות חוזרת לאט לאט למצבו הגבוה. מאפיין ייחודי זה הופך את HPMC לרכיב חשוב בענפים רבים מכיוון שהוא מאפשר יישום חלק יותר ועיבוד קל יותר.
בתור הידרוקולואיד לא -יוניוני, HPMC מתנפח במים ליצירת ג'ל. מידת הנפיחות והגלישה תלויה במשקל המולקולרי ובריכוז הפולימר, בחומציות ובטמפרטורה של התמיסה. בדרך כלל HPMC צמיגות גבוהה בעלת משקל מולקולרי גבוה ומייצר ג'ל צמיגות גבוה, ואילו ל- HPMC צמיגות נמוכה יש משקל מולקולרי נמוך ומייצר ג'ל פחות צמיג. עם זאת, למרות ההבדלים הללו בביצועים, שני סוגי ה- HPMCs מציגים Thixotropy כתוצאה משינויים מבניים המתרחשים ברמה המולקולרית.
ההתנהגות התיקסוטרופית של HPMC היא תוצאה של יישור שרשראות הפולימר כתוצאה ממתח הגזירה. כאשר מיושמים לחץ גזירה על HPMC, שרשראות הפולימר מתיישרות לכיוון הלחץ המופעל, וכתוצאה מכך הרס מבנה הרשת התלת ממדי שהיה קיים בהיעדר לחץ. הפרעה ברשת גורמת לירידה בצמיגות הפתרונות. כאשר הסרת הלחץ, שרשראות הפולימר מסורות מחדש לאורך הכיוון המקורי שלהן, בנות מחדש את הרשת ומשחזרת צמיגות.
HPMC מציג גם את התיקסוטרופיה מתחת לטמפרטורת הגליעה. טמפרטורת הג'ל היא הטמפרטורה בה שרשראות הפולימר צולבות קישור ליצירת רשת תלת מימדית, ויוצרת ג'ל. זה תלוי בריכוז, במשקל המולקולרי וב- pH של תמיסת הפולימר. לג'ל המתקבל יש צמיגות גבוהה ואינו משתנה במהירות בלחץ. עם זאת, מתחת לטמפרטורת הג'לציה, תמיסת HPMC נותרה נוזלית, אך עדיין הציגה התנהגות תיקסוטרופית עקב נוכחות של מבנה רשת שנוצר חלקית. הרשת שנוצרה על ידי חלקים אלה מתפרקת בלחץ, וכתוצאה מכך ירידה בצמיגות. התנהגות זו מועילה ביישומים רבים שבהם הפתרונות צריכים לזרום בקלות כאשר הם מוקרבים.
HPMC הוא כימיקלים רב -תכליתיים עם כמה תכונות ייחודיות, שאחד מהם הוא התנהגותו התיקסוטרופית. גם ל- HPMCs בעלי צמיגות גבוהה וגם ל- HPMCs בעלי צמיגות נמוכה, המציגים תיאקסוטרופיה אפילו מתחת לטמפרטורת הג'ל. מאפיין זה הופך את HPMC לרכיב חשוב בענפים רבים הדורשים פתרונות המטפלים בזרימה קלה כדי להבטיח יישום חלק. למרות ההבדלים בתכונות בין צמיגות גבוהה לבין HPMCs בעלי צמיגות נמוכה, התנהגותם התיקסוטרופית מתרחשת עקב יישור והפרעה של מבנה הרשת שנוצר חלקית. בשל תכונותיו הייחודיות, החוקרים בוחנים כל העת יישומים שונים של HPMC, בתקווה ליצור מוצרים חדשים ולספק פתרונות טובים יותר לצרכנים ברחבי העולם.
זמן הודעה: אוגוסט 23-2023