Hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC) yra vandenyje tirpi polimerinė medžiaga, plačiai naudojama medicinos, maisto, statybos ir kitose srityse. Jis turi gerą terminį stabilumą, tačiau jis vis tiek gali suirti esant aukštai temperatūrai. HPMC skilimo temperatūrai daugiausia įtakos turi jo molekulinė struktūra, aplinkos sąlygos (tokios kaip drėgmė, pH vertė) ir šildymo laikas.
HPMC skilimo temperatūra
HPMC terminis skilimas paprastai prasideda virš 200℃, o akivaizdus skilimas įvyks tarp 250℃-300℃. Tiksliau:
Žemiau 100℃: HPMC daugiausia rodo vandens išgaravimą ir fizikinių savybių pokyčius, o degradacija nevyksta.
100℃-200℃: HPMC gali sukelti dalinę oksidaciją dėl vietinės temperatūros padidėjimo, tačiau apskritai jis yra stabilus.
200℃-250℃: HPMC palaipsniui rodo terminį skilimą, kuris daugiausia pasireiškia kaip struktūrinis lūžis ir mažų molekulių lakiųjų medžiagų išsiskyrimas.
250℃-300℃: HPMC akivaizdžiai suyra, spalva tampa tamsesnė, išsiskiria mažos molekulės, tokios kaip vanduo, metanolis, acto rūgštis, ir vyksta karbonizacija.
Virš 300℃: HPMC greitai skaidosi ir karbonizuojasi, o galiausiai lieka kai kurių neorganinių medžiagų.
Veiksniai, turintys įtakos HPMC degradacijai
Molekulinė masė ir pakeitimo laipsnis
Kai HPMC molekulinė masė yra didelė, jo atsparumas karščiui paprastai yra didelis.
Metoksi ir hidroksipropoksi grupių pakeitimo laipsnis turės įtakos jo šiluminiam stabilumui. HPMC su aukštesniu pakeitimo laipsniu lengviau suyra aukštoje temperatūroje.
Aplinkos veiksniai
Drėgmė: HPMC turi stiprų higroskopiškumą, todėl esant aukštai temperatūrai drėgmė gali paspartinti jo skilimą.
pH vertė: HPMC yra jautresnis hidrolizei ir skaidymui stipriomis rūgštinėmis arba šarminėmis sąlygomis.
Šildymo laikas
Šildymas iki 250℃trumpą laiką gali visiškai nesuirti, o ilgą laiką palaikant aukštą temperatūrą, skilimo procesas paspartės.
HPMC skilimo produktai
HPMC daugiausia gaunamas iš celiuliozės, o jos skilimo produktai yra panašūs į celiuliozę. Šildymo proceso metu gali išsiskirti:
Vandens garai (iš hidroksilo grupių)
Metanolis, etanolis (iš metoksi ir hidroksipropoksi grupių)
Acto rūgštis (iš skilimo produktų)
Anglies oksidai (CO, CO₂susidaro deginant organines medžiagas)
Nedidelis kokso likučių kiekis
HPMC pritaikymo atsparumas karščiui
Nors HPMC palaipsniui sumažės virš 200℃, jis paprastai nėra veikiamas tokios aukštos temperatūros. Pavyzdžiui:
Farmacijos pramonė: HPMC daugiausia naudojamas tablečių dengimui ir ilgalaikio atpalaidavimo agentams, paprastai naudojamas 60℃-80℃, kuri yra daug žemesnė nei jo skilimo temperatūra.
Maisto pramonė: HPMC gali būti naudojamas kaip tirštiklis arba emulsiklis, o įprastinė naudojimo temperatūra paprastai neviršija 100℃.
Statybos pramonė: HPMC naudojamas kaip cemento ir skiedinio tirštiklis, o statybos temperatūra paprastai neviršija 80 laipsnių℃, ir neįvyks degradacija.
HPMC pradeda termiškai skaidytis virš 200℃, žymiai suyra tarp 250℃-300℃ir greitai karbonizuojasi virš 300℃. Praktikoje reikia vengti ilgalaikio aukštos temperatūros poveikio, kad būtų išlaikytas stabilus veikimas.
Paskelbimo laikas: 2025-03-03