Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е нејонско растворливо во вода полимерно соединение добиено со хемиска модификација на природна целулоза. Широко се користи во индустријата за храна, медицина, козметика и градежништво, особено како лепило, згуснувач, емулгатор и агент за суспендирање во фармацевтски препарати. Во процесот на аплицирање, карактеристиките на вискозност на водниот раствор на HPMC се клучни за неговите перформанси во различни полиња.
1. Структура и својства на хидроксипропил метилцелулоза
Молекуларната структура на HPMC содржи две супституентни групи, хидроксипропил (-CH₂Чох₃) и метил (-ох₃), што го прави да има добра растворливост на вода и способност за модификација. Молекуларниот ланец на HPMC има одредена цврста структура, но може да формира и тродимензионална мрежна структура во воден раствор, што резултира во зголемување на вискозноста. Неговата молекуларна тежина, видот на супституентот и степенот на замена (т.е. степенот на хидроксипропил и метил супституција на секоја единица) имаат важно влијание врз вискозноста на растворот.
2 Карактеристики на вискозност на воден раствор
Карактеристиките на вискозноста на водниот раствор на HPMC се тесно поврзани со фактори како што се концентрацијата, молекуларната тежина, температурата и pH вредноста на растворувачот. Општо, вискозноста на водниот раствор на HPMC се зголемува со зголемувањето на неговата концентрација. Неговата вискозност покажува не-tonуттонско реолошко однесување, односно со зголемувањето на стапката на смолкнување, вискозноста на растворот постепено се намалува, покажувајќи феномен за слабеење на смолкнување.
(1) Ефект на концентрација
Постои одредена врска помеѓу вискозноста на водниот раствор на HPMC и неговата концентрација. Како што се зголемува концентрацијата на HPMC, се зголемуваат молекуларните интеракции во водниот раствор, а испреплетеноста и вкрстеното поврзување на молекуларните ланци се зголемуваат, што резултира во зголемување на вискозноста на растворот. При пониски концентрации, вискозноста на водниот раствор на HPMC се зголемува линеарно со зголемувањето на концентрацијата, но при повисоки концентрации, растот на вискозноста на растворот има тенденција да биде рамен и достигнува стабилна вредност.
(2) Ефект на молекуларна тежина
Молекуларната тежина на HPMC директно влијае на вискозноста на неговиот воден раствор. HPMC со поголема молекуларна тежина има подолги молекуларни ланци и може да формира покомплексна тродимензионална мрежна структура во водниот раствор, што резултира во поголема вискозност. Спротивно на тоа, HPMC со помала молекуларна тежина има полабава структура на мрежата и помал вискозност заради неговите пократки молекуларни ланци. Затоа, при примена, многу е важно да се избере HPMC со соодветна молекуларна тежина за да се постигне идеален ефект на вискозност.
(3) Ефект на температурата
Температурата е важен фактор што влијае на вискозноста на водниот раствор на HPMC. Како што се зголемува температурата, движењето на молекулите на водата се засилува и вискозноста на растворот обично се намалува. Ова е затоа што кога температурата се зголемува, слободата на молекуларниот ланец на HPMC се зголемува и се ослабува интеракцијата помеѓу молекулите, а со тоа се намалува вискозноста на растворот. Сепак, одговорот на HPMC од различни серии или брендови на температура исто така може да се разликува, така што температурните услови треба да се прилагодат според специфичните барања за примена.
(4) Ефект на pH вредност
Самиот HPMC е не јонско соединение, а вискозноста на неговиот воден раствор е чувствителен на промени во pH вредноста. Иако HPMC покажува релативно стабилни карактеристики на вискозност во кисели или неутрални средини, растворливоста и вискозноста на HPMC ќе бидат засегнати во екстремно кисели или алкални околини. На пример, под силни киселини или силни алкални услови, молекулите на HPMC може да бидат делумно деградирани, а со тоа да се намали вискозноста на неговиот воден раствор.
3. Реолошка анализа на карактеристиките на вискозност на водниот раствор на HPMC
Реолошкото однесување на водниот раствор на HPMC обично покажува не-tonутонски карактеристики на течности, што значи дека неговата вискозност не е поврзана само со фактори како што се концентрацијата на растворот и молекуларната тежина, туку и со стапката на стрижење. Општо земено, со ниски стапки на смолкнување, водниот раствор на HPMC покажува поголем вискозност, додека како што се зголемува стапката на смолкнување, вискозноста се намалува. Ова однесување се нарекува „слабеење на смолкнување“ или „слабеење на смолкнување“ и е многу важно во многу практични апликации. На пример, во полињата на облоги, фармацевтски препарати, преработка на храна, итн., Карактеристиките на опаѓање на смолкнување на HPMC можат да обезбедат дека се одржува високиот вискозност за време на апликации со мала брзина и може полесно да тече под услови на голема брзина на смолкнување.
4. Други фактори кои влијаат на вискозноста на водниот раствор на HPMC
(1) Ефект на солта
Додавањето сол раствори (како што е натриум хлорид) може да го зголеми вискозноста на водниот раствор на HPMC. Ова е затоа што солта може да ја подобри интеракцијата помеѓу молекулите со промена на јонската јачина на растворот, така што молекулите на HPMC формираат покомпактна мрежна структура, со што се зголемува вискозноста. Сепак, ефектот на видот на сол и концентрацијата врз вискозноста, исто така, треба да се прилагоди според специфични околности.
(2) Ефект на други адитиви
Додавањето други адитиви (како што се сурфактанти, полимери, итн.) Во водниот раствор на HPMC, исто така, ќе влијае на вискозноста. На пример, сурфактантите може да ја намалат вискозноста на HPMC, особено кога концентрацијата на сурфактант е голема. Покрај тоа, одредени полимери или честички исто така можат да комуницираат со HPMC и да ги променат реолошките својства на неговото решение.
Карактеристиките на вискозноста наХидроксипропил метилцелулоза Водниот раствор е под влијание на многу фактори, вклучително и концентрација, молекуларна тежина, температура, вредност на pH, итн. HPMC Воден раствор обично покажува не-tonутнски реолошки својства, има добри својства за задебелување и смолкнување на смолкнување и се користи во разни индустриски и фармацевтски полиња. Разбирањето и совладувањето на овие карактеристики на вискозност ќе помогне да се оптимизира употребата на HPMC во различни апликации. Во практични апликации, соодветните HPMC тип и условите на процесот треба да бидат избрани според специфичните потреби за да се добие идеален вискозност и реолошки својства.
Време на пост: март-01-2025