Hidroksipropilmetilcelulozes (HPMC) temperatūras tehnoloģija

Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir nejonu celulozes ēteris, ko plaši izmanto celtniecībā, medicīnā, pārtikā, pārklājumos un citās nozarēs. Tā unikālās fizikālās un ķīmiskās īpašības nodrošina izcilu stabilitāti un funkcionālo veiktspēju augstas temperatūras vidē. Pieaugot pieprasījumam pēc augstas temperatūras lietojumiem, HPMC augstas temperatūras izturība un modifikācijas tehnoloģija pakāpeniski ir kļuvusi par pētniecības karsto punktu.

1. HPMC pamatīpašības

HPMC ir laba šķīdība ūdenī, sabiezēšana, plēves veidošanās, emulģēšana, stabilitāte un bioloģiskā saderība. Augstas temperatūras apstākļos tiks ietekmēta HPMC šķīdība, želejas uzvedība un reoloģiskās īpašības, tāpēc augstas temperatūras tehnoloģijas optimizācija ir īpaši svarīga tās pielietošanai.

2. HPMC galvenie raksturlielumi augstas temperatūras vidē

Termiskā želeja

HPMC uzrāda unikālu termiskās želejas parādību augstas temperatūras vidē. Kad temperatūra paaugstinās līdz noteiktam diapazonam, HPMC šķīduma viskozitāte samazināsies un noteiktā temperatūrā notiks želeja. Šī īpašība ir īpaši svarīga būvmateriālos (piemēram, cementa javai, pašizlīdzinošajai javai) un pārtikas rūpniecībā. Piemēram, augstas temperatūras vidē HPMC var nodrošināt labāku ūdens aizturi un atjaunot plūstamību pēc atdzesēšanas.

Augstas temperatūras stabilitāte

HPMC ir laba termiskā stabilitāte, un to nav viegli sadalīt vai denaturēt augstā temperatūrā. Vispārīgi runājot, tā termiskā stabilitāte ir saistīta ar aizstāšanas pakāpi un polimerizācijas pakāpi. Izmantojot īpašas ķīmiskas modifikācijas vai formulēšanas optimizāciju, tā karstumizturību var uzlabot, lai tā joprojām varētu saglabāt labas reoloģiskās īpašības un funkcionalitāti augstas temperatūras vidē.

Sāls izturība un izturība pret sārmiem

Augstas temperatūras vidē HPMC ir laba tolerance pret skābēm, sārmiem un elektrolītiem, īpaši spēcīga pretestība pret sārmiem, kas ļauj efektīvi uzlabot konstrukciju veiktspēju cementa bāzes materiālos un saglabāt stabilitāti ilgstošas ​​lietošanas laikā.

Ūdens aizture

HPMC augstās temperatūras ūdens aizturēšana ir svarīga īpašība, lai to plaši izmantotu būvniecības nozarē. Augstas temperatūras vai sausā vidē HPMC var efektīvi samazināt ūdens iztvaikošanu, aizkavēt cementa hidratācijas reakciju un uzlabot konstrukcijas funkcionalitāti, tādējādi samazinot plaisu veidošanos un uzlabojot galaprodukta kvalitāti.

Virsmas aktivitāte un izkliedējamība

Augstas temperatūras vidē HPMC joprojām var uzturēt labu emulgāciju un izkliedējamību, stabilizēt sistēmu un plaši izmantot pārklājumos, krāsās, būvmateriālos, pārtikā un citās jomās.

3. HPMC augstas temperatūras modifikācijas tehnoloģija

Reaģējot uz augstas temperatūras lietošanas vajadzībām, pētnieki un uzņēmumi ir izstrādājuši dažādas HPMC modifikācijas tehnoloģijas, lai uzlabotu tā karstumizturību un funkcionālo stabilitāti. Galvenokārt, tostarp:

Aizstāšanas pakāpes paaugstināšana

HPMC aizstāšanas pakāpei (DS) un molārajai aizstāšanai (MS) ir būtiska ietekme uz tā karstumizturību. Palielinot hidroksipropila vai metoksi aizvietošanas pakāpi, tā termiskās želejas temperatūru var efektīvi samazināt un uzlabot stabilitāti augstā temperatūrā.

Kopolimerizācijas modifikācija

Kopolimerizācija ar citiem polimēriem, piemēram, sajaukšana vai sajaukšana ar polivinilspirtu (PVA), poliakrilskābi (PAA) utt., Var uzlabot HPMC karstumizturību un saglabāt labas funkcionālās īpašības augstā temperatūrā.

Šķērssaistīšanas modifikācija

HPMC termisko stabilitāti var uzlabot ar ķīmisku šķērssavienojumu vai fizisku šķērssavienojumu, padarot tā darbību stabilāku augstas temperatūras apstākļos. Piemēram, silikona vai poliuretāna modifikācijas izmantošana var uzlabot HPMC karstumizturību un mehānisko izturību.

Nanokompozītu modifikācija

Pēdējos gados ir pievienoti nanomateriāli, piemēram, nano-silīcija dioksīds (SiO₂) un nano-celuloze, var efektīvi uzlabot HPMC karstumizturību un mehāniskās īpašības, lai tas joprojām varētu saglabāt labas reoloģiskās īpašības augstā temperatūrā.

4. HPMC augstas temperatūras pielietojuma lauks

Būvmateriāli

Tādos būvmateriālos kā sausā java, flīžu līme, špakteles pulveris un ārsienu izolācijas sistēma HPMC var efektīvi uzlabot konstrukcijas veiktspēju augstas temperatūras vidē, samazināt plaisāšanu un uzlabot ūdens aizturi.

Pārtikas rūpniecība

Kā pārtikas piedevu HPMC var izmantot augstā temperatūrā ceptos pārtikas produktos, lai uzlabotu ūdens aizturi un pārtikas produktu strukturālo stabilitāti, samazinātu ūdens zudumus un uzlabotu garšu.

Medicīnas joma

Farmācijas rūpniecībā HPMC izmanto kā tablešu pārklājumu un ilgstošas ​​darbības materiālu, lai uzlabotu zāļu termisko stabilitāti, aizkavētu zāļu izdalīšanos un uzlabotu biopieejamību.

Eļļas urbšana

HPMC var izmantot kā piedevu eļļas urbšanas šķidrumam, lai uzlabotu urbšanas šķidruma stabilitāti augstā temperatūrā, novērstu urbuma sienu sabrukšanu un uzlabotu urbšanas efektivitāti.

HPMC ir unikāla termiskā želeja, augstas temperatūras stabilitāte, izturība pret sārmiem un ūdens aizturi augstas temperatūras vidē. Tā karstumizturību var vēl vairāk uzlabot, veicot ķīmiskas modifikācijas, kopolimerizācijas modifikācijas, šķērssavienojumu modifikācijas un nanokompozītu modifikācijas. To plaši izmanto daudzās nozarēs, piemēram, celtniecībā, pārtikā, medicīnā un naftas rūpniecībā, parādot milzīgu tirgus potenciālu un pielietojuma perspektīvas. Nākotnē, pētot un attīstot augstas veiktspējas HPMC produktus, tiks paplašināts pielietojums augstas temperatūras laukos.