하이드 록시 프로필 메틸 셀룰로스 (HPMC) 천연 셀룰로오스의 화학적 변형에 의해 수득 된 비 이온성 수용성 중합체 화합물이다. 식품, 의약품, 화장품 및 건설 산업, 특히 제약 제제에서 접착제, 증점제, 유화제 및 현탁제로 널리 사용됩니다. 적용 과정에서, HPMC 수용액의 점도 특성은 다른 필드에서의 성능에 중요하다.
1. 하이드 록시 프로필 메틸 셀룰로스의 구조 및 특성
HPMC의 분자 구조는 2 개의 치환기 그룹, 하이드 록시 프로필 (-ch)을 함유한다.₂Chohch₃) 및 메틸 (-och₃), 이것은 우수한 수용성 및 변형 능력을 갖습니다. HPMC 분자 사슬은 특정 강성 구조를 가지지 만 수용액에서 3 차원 네트워크 구조를 형성하여 점도가 증가 할 수 있습니다. 분자량, 치환기의 유형 및 치환 정도 (즉, 각 단위의 하이드 록시 프로필 및 메틸 치환의 정도)는 용액의 점도에 중요한 영향을 미칩니다.
수용액의 점도 특성
HPMC 수용액의 점도 특성은 용매의 농도, 분자량, 온도 및 pH 값과 같은 인자와 밀접한 관련이있다. 일반적으로, HPMC 수용액의 점도는 농도의 증가에 따라 증가한다. 그 점도는 비 뉴턴 니아 유변학 적 거동, 즉 전단 속도가 증가함에 따라 용액의 점도가 점차 감소하여 전단 가늘어지는 현상을 나타냅니다.
(1) 농도의 영향
HPMC 수용액의 점도와 그 농도 사이에는 특정한 관계가 있습니다. HPMC의 농도가 증가함에 따라, 수용액에서의 분자 상호 작용이 향상되고, 분자 사슬의 얽힘 및 가교가 증가하여 용액의 점도가 증가한다. 낮은 농도에서, HPMC 수용액의 점도는 농도의 증가에 따라 선형으로 증가하지만, 더 높은 농도에서는 용액의 점도 성장이 평평한 경향이 있으며 안정적인 값에 도달한다.
(2) 분자량의 영향
HPMC의 분자량은 수용액의 점도에 직접 영향을 미칩니다. 분자량이 높은 HPMC는 분자 사슬이 더 길고 수용액에서보다 복잡한 3 차원 네트워크 구조를 형성하여 점도가 높아질 수 있습니다. 대조적으로, 분자량이 낮은 HPMC는 더 짧은 분자 사슬로 인해 느슨한 네트워크 구조와 점도가 낮다. 따라서, 적용 할 때, 이상적인 점도 효과를 달성하기 위해 적절한 분자량으로 HPMC를 선택하는 것이 매우 중요하다.
(3) 온도의 영향
온도는 HPMC 수용액의 점도에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 온도가 증가함에 따라, 물 분자의 움직임이 강화되고 용액의 점도는 일반적으로 감소합니다. 이는 온도가 상승하면 HPMC 분자 사슬의 자유가 증가하고 분자 간의 상호 작용이 약화되어 용액의 점도가 감소하기 때문입니다. 그러나 다른 배치 또는 브랜드에서 온도로의 HPMC의 응답도 다를 수 있으므로 특정 응용 프로그램 요구 사항에 따라 온도 조건을 조정해야합니다.
(4) pH 값의 영향
HPMC 자체는 비 이온 성 화합물이며, 수용액의 점도는 pH의 변화에 민감하다. HPMC는 산성 또는 중성 환경에서 비교적 안정적인 점도 특성을 나타내지 만, HPMC의 용해도 및 점도는 극도로 산성 또는 알칼리성 환경에서 영향을받을 것이다. 예를 들어, 강한 산 또는 강한 알칼리성 조건 하에서, HPMC 분자는 부분적으로 분해되어 수성 용액의 점도를 감소시킬 수있다.
3. HPMC 수용액의 점도 특성의 유변학 적 분석
HPMC 수용액의 유변학 적 거동은 일반적으로 비 뉴턴 유체 특성을 보여줍니다. 이는 점도가 용액 농도 및 분자량과 같은 인자와 관련이있을뿐만 아니라 전단 속도와 관련이 있음을 의미합니다. 일반적으로, 낮은 전단 속도에서, HPMC 수성 용액은 점도가 높은 반면, 전단 속도가 증가함에 따라 점도는 감소한다. 이 동작을 "전단 박사"또는 "전단 박사"라고하며 많은 실제 응용 분야에서 매우 중요합니다. 예를 들어, 코팅, 제약 제제, 식품 가공 등의 분야에서 HPMC의 전단 박화 특성은 저속 적용 중에 높은 점도가 유지 될 수 있으며 고속 전단 조건 하에서 더 쉽게 흐를 수 있습니다.
4. HPMC 수용액의 점도에 영향을 미치는 다른 요인
(1) 소금의 효과
염수 (예 : 염화나트륨)의 첨가는 HPMC 수용액의 점도를 증가시킬 수 있습니다. 이는 용액의 이온 강도를 변화시켜 분자 간의 상호 작용을 향상시켜 HPMC 분자가보다 컴팩트 한 네트워크 구조를 형성하여 점도가 증가하기 때문입니다. 그러나, 소금 형 및 점도에 대한 집중의 영향은 특정 상황에 따라 조정되어야한다.
(2) 다른 첨가제의 효과
HPMC 수용액에 다른 첨가제 (예 : 계면 활성제, 폴리머 등)를 첨가하면 점도에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 계면 활성제는 특히 계면 활성제 농도가 높을 때 HPMC의 점도를 감소시킬 수있다. 또한, 특정 중합체 또는 입자는 또한 HPMC와 상호 작용하고 용액의 유동 학적 특성을 변화시킬 수있다.
점도 특성하이드 록시 프로필 메틸 셀룰로스 수성 용액은 농도, 분자량, 온도, pH 값 등을 포함한 많은 요인에 의해 영향을받습니다. HPMC 수용액은 일반적으로 비 뉴턴 유변학 적 특성을 나타내며, 두껍게 및 전단 가늘어지는 특성을 나타내며 다양한 산업 및 제약 분야에서 널리 사용됩니다. 이러한 점도 특성을 이해하고 마스터하면 다른 응용 분야에서 HPMC 사용을 최적화하는 데 도움이됩니다. 실제 응용 분야에서, 적절한 HPMC 유형 및 공정 조건은 이상적인 점도 및 유변학 적 특성을 얻기 위해 특정 요구에 따라 선택되어야한다.
후 시간 : 3 월 1-2025 년