ヒドロキシプロピルメチルセルロースの粘度特性

ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)非イオン性、水溶性セルロース混合エーテルです。外観は、白からわずかに黄色の粉末または粒状材料、味がなく、無臭、無毒、化学的に安定しており、滑らかで透明で粘性のある溶液を形成するために水に溶けます。適用中のヒドロキシプロピルメチルセルロースの最も重要な特性の1つは、液体の粘度を増加させることです。肥厚効果は、生成物の重合度(DP)、水溶液中のセルロースエーテルの濃度、せん断速度、および溶液温度に依存します。その他の要因。

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HPMC水溶液の流体タイプ

一般に、せん断流の流体の応力は、時間依存性がない限り、せん断速度ƒ(γ)のみの関数として表現できます。 ƒ(γ)の形態に応じて、流体は異なるタイプ、すなわち、ニュートン液、枯渇剤液、偽形性液、ビンガムのプラスチック液に分けることができます。

セルロースエーテルは2つのカテゴリに分けられます。1つは非イオンセルロースエーテルであり、もう1つはイオンセルロースエーテルです。これら2つのタイプのセルロースエーテルのレオロジー。 Sc Naik et al。ヒドロキシエチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースナトリウムに関する包括的かつ体系的な比較研究を実施しました。結果は、非イオン性セルロースエーテル溶液とイオンセルロースエーテル溶液の両方が偽成性であることを示しました。流れ、すなわち非ニュートン流量は、非常に低い濃度でのみニュートン液体に近づきます。ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の偽形成は、応用において重要な役割を果たします。たとえば、水溶液のせん断薄化特性により、コーティングに適用すると、溶液の粘度はせん断速度の増加とともに減少します。これは、色素粒子の均一な分散を助長し、コーティングの流動性を増加させます。 。効果は非常に大きいです。安静中、溶液の粘度は比較的大きく、コーティング中の色素粒子の堆積を効果的に防ぎます。

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HPMC粘度試験方法

ヒドロキシプロピルメチルセルロースの肥厚効果を測定するための重要な指標は、水溶液の明らかな粘度です。見かけの粘度の測定方法には、通常、毛細血管粘度法、回転粘度法、および落下ボール粘度法が含まれます。

ここで:見かけの粘度、MPA。 kは粘度計の定数です。 Dは、20/20°Cの溶液サンプルの密度です。 Tは、溶液が粘度計の上部を通り、底部マークまで通過する時期です。標準オイルが粘度計を通って流れる時間が測定されます。

ただし、毛細血管粘度計による測定方法はより面倒です。多くの粘度セルロースエーテルこれらの溶液には、毛細血管粘度計がブロックされているときにのみ検出される微量の不溶性物質が含まれているため、毛細血管粘度計の使用を分析することは困難です。したがって、ほとんどのメーカーは、回転式粘度計を使用して、ヒドロキシプロピルメチルセルロースの品質を制御します。ブルックフィールドの粘度計は一般に外国で使用されており、NDJ viscometersは中国で使用されています。

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HPMC粘度の影響因子

3.1集約の程度との関係

他のパラメーターが変更されていない場合、ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の粘度は、重合(DP)または分子量または分子鎖の長さに比例し、重合の程度の増加とともに増加します。この効果は、高度の重合の場合よりも低重合度の場合よりも顕著です。

3.2粘度と濃度の関係

ヒドロキシプロピルメチルセルロースの粘度は、水溶液中の生成物の濃度の増加とともに増加します。わずかな濃度の変化でさえ、粘度に大きな変化を引き起こします。ヒドロキシプロピルメチルセルロースの公称粘度により、溶液濃度の変化が溶液の粘度に及ぼす影響はますます明らかです。

3.3粘度とせん断速度の関係

ヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液には、せん断薄化の特性があります。異なる公称粘度のヒドロキシプロピルメチルセルロースは2%水溶液に調製され、異なるせん断速度での粘度がそれぞれ測定されます。結果は、図に示すように次のとおりです。低せん断速度では、ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の粘度は有意に変化しませんでした。せん断速度の増加に伴い、公称粘度が高いヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の粘度は明らかに減少しましたが、粘度の低い溶液は明らかに減少しませんでした。

3.4粘度と温度の関係

ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の粘度は、温度の影響を大きく受けます。温度が上昇すると、溶液の粘度が低下します。図に示すように、濃度が2%の水溶液に調製され、温度の上昇による粘度の変化が測定されます。

3.5その他の影響要因

ヒドロキシプロピルメチルセルロースの水溶液の粘度は、溶液中の添加物、溶液のpH値、および微生物分解の影響も受けます。通常、粘度性能を向上させるか、使用コストを削減するには、粘土、修飾粘土、ポリマー粉末、澱粉エーテル、脂肪族共重合体などのレオロジー修飾子をヒドロキシプロピルメチルセルロースの水溶液に追加する必要があります。 、および塩化物、臭化物、リン酸、硝酸塩などの電解質も水溶液に加えることができます。これらの添加物は、水溶液の粘度特性に影響を与えるだけでなく、水分保持などのヒドロキシプロピルメチルセルロースの他の応用特性にも影響します。 、たるみ抵抗など

ヒドロキシプロピルメチルセルロースの水溶液の粘度は、酸とアルカリの影響をほとんど受けておらず、一般に3〜11の範囲で安定しています。形成酸、酢酸、リン酸酸などのある量の弱酸酸に耐えることができます。 、ホウ酸、クエン酸など。しかし、濃度酸は粘度を低下させます。しかし、苛性ソーダ、水酸化カリウム、石灰水などは、それにほとんど影響を与えません。他のセルロースエーテルと比較して、ヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液には良好な抗菌薬の安定性があります。主な理由は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースが、通常は均一ではないため、微小脱膜によって最も容易に侵食されているため、置換反応は通常均一ではないため、グループの高度な置換と立体障害を持つ疎水性基を持っていることです。セルロースエーテル分子と鎖の硬化の分解。パフォーマンスは、水溶液の見かけの粘度が減少することです。ヒドロキシプロピルメチルセルロースの水溶液を長時間保存する必要がある場合は、粘度が大幅に変化しないように微量の抗真菌剤を追加することをお勧めします。抗真菌剤、防腐剤、または殺菌剤を選択するときは、安全性に注意を払い、人体に毒性がなく、安定した特性を持ち、Dow Chemのアミカル菌類、Canguard64 Perresvatives、Fuelsaver Bacteria Agentsなどの臭気のない製品を選択する必要があります。その他の製品。対応する役割を果たすことができます。


投稿時間:APR-28-2024