Hidroksipropiletilceliuliozė (HPMC) yra nejoninis vandenyje tirpus polimeras, gautas chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę. Jis plačiai naudojamas maisto, medicinos, kosmetikos ir statybų pramonėje, ypač kaip lipnus, tirštiklio, emulsiklio ir pakabinimo agentas farmacijos preparatuose. Taikymo procese HPMC vandeninio tirpalo klampumo charakteristikos yra labai svarbios jo veikimui skirtingose srityse.
1. Hidroksipropilo metilceliuliozės struktūra ir savybės
HPMC molekulinėje struktūroje yra dvi pakaitalų grupės-hidroksipropil (-ch “₂Chohchas₃) ir metilas (-och₃), dėl ko jis turi gerą vandens tirpumą ir modifikavimo galimybes. HPMC molekulinė grandinė turi tam tikrą standžią struktūrą, tačiau ji taip pat gali sudaryti trimatę tinklo struktūrą vandeniniame tirpale, todėl padidėja klampumas. Jo molekulinė masė, pakaitalų rūšis ir pakaitalų laipsnis (ty kiekvieno vieneto hidroksipropilo ir metilo pakeitimo laipsnis) daro didelę įtaką tirpalo klampumui.
2. Vandeninio tirpalo klampos charakteristikos
HPMC vandeninio tirpalo klampumo charakteristikos yra glaudžiai susijusios su tokiais veiksniais kaip tirpiklio koncentracija, molekulinė masė, temperatūra ir pH vertė. Paprastai HPMC vandeninio tirpalo klampumas didėja didėjant jo koncentracijai. Jo klampumas rodo ne Niutono reologinį elgesį, tai yra, didėjant šlyties greičiui, tirpalo klampumas palaipsniui mažėja, parodydamas šlyties plonėjimo reiškinį.
(1) koncentracijos poveikis
Tarp HPMC vandeninio tirpalo klampumo ir jo koncentracijos yra tam tikras ryšys. Didėjant HPMC koncentracijai, padidėja vandeninio tirpalo molekulinė sąveika, o susipainiojimas ir kryžminis molekulinių grandinių sujungimas padidėja, todėl padidėja tirpalo klampumas. Esant mažesnėms koncentracijoms, HPMC vandeninio tirpalo klampumas didėja tiesiškai didėjant koncentracijai, tačiau esant didesnei koncentracijai, tirpalo klampos augimas yra lygus ir pasiekia stabilią vertę.
(2) molekulinės masės poveikis
HPMC molekulinė masė tiesiogiai veikia jo vandeninio tirpalo klampumą. HPMC su didesne molekuline mase turi ilgesnes molekulines grandines ir gali sudaryti sudėtingesnę trijų matmenų tinklo struktūrą vandeniniame tirpale, todėl padidėja klampumas. Priešingai, HPMC su mažesne molekuline mase turi laisvesnę tinklo struktūrą ir mažesnį klampumą dėl jo trumpesnių molekulinių grandinių. Todėl, taikant, labai svarbu pasirinkti HPMC su tinkama molekuline mase, kad būtų pasiektas idealus klampumo efektas.
(3) temperatūros poveikis
Temperatūra yra svarbus veiksnys, turintis įtakos HPMC vandeninio tirpalo klampumui. Didėjant temperatūrai, vandens molekulių judėjimas sustiprėja, o tirpalo klampumas paprastai mažėja. Taip yra todėl, kad kylant temperatūrai, didėja HPMC molekulinės grandinės laisvė ir susilpnėja molekulių sąveika, taip sumažinant tirpalo klampumą. Tačiau HPMC atsakas iš skirtingų partijų ar prekių ženklų taip pat gali skirtis, todėl temperatūros sąlygas reikia koreguoti atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus.
(4) PH vertės poveikis
Pats HPMC yra nejoninis junginys, o jo vandeninio tirpalo klampumas yra jautrus pH pokyčiams. Nors HPMC pasižymi santykinai stabiliomis klampumo charakteristikomis rūgščioje ar neutralioje aplinkoje, HPMC tirpumas ir klampumas bus paveikti ypač rūgščioje ar šarminėje aplinkoje. Pavyzdžiui, esant stiprioms rūgštims ar stiprioms šarminėms sąlygoms, HPMC molekulės gali būti iš dalies skaidomos, taip sumažinant jo vandeninio tirpalo klampumą.
3. HPMC vandeninio tirpalo klampumo charakteristikų analizė
HPMC vandeninio tirpalo reologinis elgesys paprastai rodo ne Niutono skysčio charakteristikas, o tai reiškia, kad jo klampumas yra ne tik susijęs su tokiais veiksniais kaip tirpalo koncentracija ir molekulinė masė, bet ir šlyties greitis. Paprastai tariant, esant mažam šlyties greičiui, HPMC vandeninis tirpalas rodo didesnį klampumą, o šlyties greitis didėjant, klampumas mažėja. Šis elgesys vadinamas „šlyties plonėjimu“ arba „šlyties plonėjimu“ ir yra labai svarbus daugelyje praktinių pritaikymų. Pavyzdžiui, dangų laukuose, farmacijos preparatai, maisto perdirbimas ir kt. HPMC šlyties plonėjimo charakteristikos gali užtikrinti, kad mažo greičio naudojimo metu būtų išlaikytas didelis klampumas, ir ji gali lengviau tekėti greitaeigiu šlyties sąlygomis.
4. Kiti veiksniai, darantys įtaką HPMC vandeninio tirpalo klampumui
(1) druskos poveikis
Pridėjus druskos tirpalų (tokių kaip natrio chloridas), gali padidėti HPMC vandeninio tirpalo klampumas. Taip yra todėl, kad druska gali sustiprinti molekulių sąveiką pakeisdama tirpalo joninį stiprumą, kad HPMC molekulės sudarytų kompaktiškesnę tinklo struktūrą, taip padidindamos klampumą. Tačiau druskos tipo ir koncentracijos įtaką klampumui taip pat reikia koreguoti atsižvelgiant į konkrečias aplinkybes.
(2) kitų priedų poveikis
Pridėjus kitus priedus (tokius kaip paviršiaus aktyviosios medžiagos, polimerai ir kt.) Prie HPMC vandeninio tirpalo, taip pat turėsite įtakos klampumui. Pavyzdžiui, paviršiaus aktyviosios medžiagos gali sumažinti HPMC klampumą, ypač kai paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracija yra didelė. Be to, tam tikri polimerai ar dalelės taip pat gali sąveikauti su HPMC ir pakeisti jo tirpalo reologines savybes.
Klampumo charakteristikosHidroksipropiletilceliuliozė Vandeniniam tirpalui turi įtakos daugelis veiksnių, įskaitant koncentraciją, molekulinę masę, temperatūrą, pH vertę ir kt. HPMC Vandeninis tirpalas paprastai pasižymi ne Niutono reologinėmis savybėmis, turi geras sustorėjimo ir šlyties skiedimo savybes ir yra plačiai naudojamas įvairiuose pramoniniuose ir farmacijos laukuose. Šių klampumo charakteristikų supratimas ir įsisavinimas padės optimizuoti HPMC naudojimą skirtingose programose. Praktiniuose pritaikymuose atitinkamos HPMC tipo ir proceso sąlygos turėtų būti pasirinktos atsižvelgiant į specifinius poreikius, norint gauti idealią klampumą ir reologines savybes.
Pašto laikas: 2012 m. Kovo 01 d