Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC)ir ūdenī šķīstošs polimēra materiāls, ko plaši izmanto farmaceitiskā, būvniecības, pārtikas, kosmētikas un citās jomās. Tās viskozitātes īpašība ir svarīgs parametrs, lai izmērītu tās reoloģisko izturēšanos dažādās vidēs. Izpratne par HPMC ūdens šķīduma viskozitātes īpašību palīdz mums labāk izprast tā izturēšanos un funkcijas dažādās lietojumprogrammās.
1. HPMC ķīmiskā struktūra un īpašības
HPMC iegūst, ķīmiski modificējot dabisko celulozi, galvenokārt veidojot ar hidroksipropilāciju un celulozes molekulu metilēšanu. HPMC ķīmiskajā struktūrā metil (-och₃) un hidroksipropil (-Och₂chohch₃) grupu ieviešana padara to šķīstošu ūdeni un tai ir laba viskozitātes pielāgošanas spēja. Tā ūdens šķīduma viskozitātes veiktspēju dažādās koncentrācijās un temperatūrā ietekmē daudzi faktori, piemēram, molekulmasa, aizvietošanas pakāpe, šķīduma koncentrācija utt.
2. Saistība starp viskozitāti un koncentrāciju
Trauksmes®HPMC ūdens šķīduma viskozitāte parasti palielinās, palielinoties koncentrācijai. Tas notiek tāpēc, ka augstākā koncentrācijā tiek pastiprināta mijiedarbība starp molekulām, kā rezultātā palielinās plūsmas pretestība. Tomēr molekulmasa ietekmē arī HPMC šķīdības un viskozitātes īpašības ūdenī. HPMC ar augstu molekulmasu parasti uzrāda augstāku viskozitāti, savukārt zemas molekulmasas ir salīdzinoši zemas.
Zemā koncentrācijā: HPMC šķīdumam ir zemāka viskozitāte zemākā koncentrācijā (piemēram, zem 0,5%). Šajā laikā mijiedarbība starp molekulām ir vāja, un plūstamība ir laba. To parasti izmanto tādās lietojumprogrammās kā pārklājumi un ilgstoša narkotiku atbrīvošana.
Augstā koncentrācijā: augstākā koncentrācijā (piemēram, 2% vai augstāka) HPMC ūdens šķīduma viskozitāte ievērojami palielinās, parādot īpašības, kas līdzīgas koloidālajiem šķīdumiem. Šajā laikā šķīduma mainīgumu ir pakļauta lielāka pretestība.
3. Saistība starp viskozitāti un temperatūru
HPMC ūdens šķīduma viskozitāte ir ļoti jutīga pret temperatūru. Palielinoties temperatūrai, palielinās kustība starp ūdens molekulām, un mijiedarbība starp HPMC molekulām kļūst vājāka, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šis raksturlielums padara HPMC pielietojumu dažādās temperatūrās parāda spēcīgu pielāgojamību. Piemēram, augstas temperatūras apstākļos HPMC viskozitāte parasti samazinās, kas ir īpaši svarīga farmaceitiskajā procesā, īpaši zāļu ilgstošas izdalīšanās zāļu formās, kur temperatūras izmaiņas var ietekmēt šķīduma stabilitāti un iedarbību.
4. PH ietekme uz viskozitāti
HPMC ūdens šķīduma viskozitāti var ietekmēt arī šķīduma pH vērtība. Lai arī HPMC ir nemainīga viela, tās hidrofilitātes un viskozitātes īpašības galvenokārt ietekmē molekulārā struktūra un šķīduma vide. Tomēr ārkārtīgi skābos vai sārmos apstākļos HPMC šķīdība un molekulārā struktūra var mainīties, tādējādi ietekmējot viskozitāti. Piemēram, skābos apstākļos HPMC šķīdība var būt nedaudz novājināta, kā rezultātā palielinās viskozitāte; Kaut arī sārmainos apstākļos dažu HPMC hidrolīze var izraisīt tā molekulmasas samazināšanos, tādējādi samazinot tā viskozitāti.
5. Molekulmasa un viskozitāte
Molekulmasa ir viens no svarīgiem faktoriem, kas ietekmē HPMC ūdens šķīduma viskozitāti. Lielāka molekulmasa palielina sapīšanos un šķērssavienojumu starp molekulām, kā rezultātā palielinās viskozitāte. Zemas molekulmasas trauksmes signālam®HPMC ir labāka šķīdība ūdenī un zemāka viskozitāte. Dažādām lietošanas prasībām parasti ir nepieciešams izvēlēties HPMC ar dažādiem molekulmasas svariem. Piemēram, pārklājumos un līmēs augstas molekulmasas HPMC parasti izvēlas labākai saķerei un plūstamībai; Atrodoties farmaceitiskos preparātos, zemu molekulmasu HPMC var izmantot, lai kontrolētu zāļu izdalīšanās ātrumu.
6. Saistība starp bīdes ātrumu un viskozitāti
HPMC ūdens šķīduma viskozitāte parasti mainās ar bīdes ātrumu, parādot tipisku pseidoplastisku reoloģisko izturēšanos. Pseidoplastiskais šķidrums ir šķidrums, kura viskozitāte pakāpeniski samazinās, palielinoties bīdes ātrumam. Šis raksturlielums ļauj HPMC risinājumam saglabāt augstu viskozitāti ar zemu bīdes ātrumu, kad to lieto, un palielina plūstamību ar lielāku bīdes ātrumu. Piemēram, pārklājuma nozarē HPMC risinājumam bieži ir jāparāda lielāka viskozitāte ar zemāku bīdes ātrumu, ja to pielieto, lai nodrošinātu pārklājuma saķeri un izlīdzināšanu, kamēr būvniecības procesa laikā ir jāpalielina bīdes ātrums, lai veiktu izgatavošanu tas ir vairāk mainīgs.
7. HPMC pielietojuma un viskozitātes raksturlielumi
Viskozitātes īpašībasHPMCPadariet to plaši izmantotu daudzās jomās. Piemēram, farmaceitiskajā nozarē HPMC bieži izmanto kā ilgstošas darbības līdzekli, un tā viskozitātes regulēšanu izmanto, lai kontrolētu zāļu izdalīšanās ātrumu; Būvniecības nozarē HPMC tiek izmantots kā biezinātājs, lai uzlabotu javas un līmju apstrādājamību un plūstamību; Pārtikas rūpniecībā HPMC var izmantot kā biezinātāju, emulgatoru un stabilizatoru, lai uzlabotu pārtikas garšu un izskatu.
Trauksmes®HPMC ūdens šķīduma viskozitātes raksturlielumi ir tā pielietojuma atslēga dažādos laukos. Izpratne par tā saistību ar tādiem faktoriem kā koncentrācija, temperatūra, pH, molekulmasa un bīdes ātrums ir ļoti nozīmīgs produktu veiktspējas optimizēšanai un pielietojuma efektu uzlabošanai.
Pasta laiks: 27.-2025. Janvāris