Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е важен дериват на целулоза етер кој е широко користен во многу индустриски полиња поради неговите уникатни физички и хемиски својства. Неговите својства на вискозност се едни од најважните својства на HPMC, кои директно влијаат на неговите перформанси во различни апликации.
1. Основни својства на HPMC
HPMC е нејонски целулозен етер добиен со замена на дел од хидроксилните групи (–OH) во молекулата на целулоза со метокси групи (–OCH3) и хидроксипропилни групи (–OCH2CH(OH)CH3). Има добра растворливост во вода и некои органски растворувачи, формирајќи проѕирни колоидни раствори. Вискозноста на HPMC главно се определува од неговата молекуларна тежина, степенот на супституција (DS, степен на супституција) и дистрибуцијата на супституентот.
2. Определување на вискозноста на HPMC
Вискозноста на растворите на HPMC обично се мери со помош на ротационен вискометар или капиларен вискометар. При мерењето, треба да се обрне внимание на концентрацијата, температурата и брзината на смолкнување на растворот, бидејќи овие фактори можат значително да влијаат на вредноста на вискозноста.
Концентрација на растворот: Вискозноста на HPMC се зголемува со зголемување на концентрацијата на растворот. Кога концентрацијата на растворот HPMC е помала, интеракцијата помеѓу молекулите е послаба, а вискозноста е помала. Како што се зголемува концентрацијата, се зголемува заплетот и интеракцијата помеѓу молекулите, што предизвикува значително зголемување на вискозноста.
Температура: Вискозноста на растворите на HPMC е многу чувствителна на температура. Општо земено, како што температурата се зголемува, вискозноста на растворот HPMC ќе се намали. Ова се должи на зголемената температура што доведува до зголемено молекуларно движење и ослабени меѓумолекуларни интеракции. Треба да се напомене дека HPMC со различни степени на супституција и молекуларна тежина имаат различна чувствителност на температура.
Стапка на смолкнување: HPMC растворите покажуваат псевдопластично (разредување на смолкнување), т.е. вискозитетот е поголем при ниски стапки на смолкнување и се намалува при високи стапки на смолкнување. Ова однесување се должи на силите на смолкнување кои ги порамнуваат молекуларните синџири долж насоката на смолкнување, а со тоа ги намалуваат заплетките и интеракциите помеѓу молекулите.
3. Фактори кои влијаат на вискозноста на HPMC
Молекуларна тежина: Молекуларната тежина на HPMC е еден од клучните фактори што ја одредуваат неговата вискозност. Општо земено, колку е поголема молекуларната тежина, толку е поголема вискозноста на растворот. Тоа е затоа што HPMC молекулите со висока молекуларна тежина имаат поголема веројатност да формираат заплеткани мрежи, а со тоа да го зголемат внатрешното триење на растворот.
Степен на супституција и дистрибуција на супституенти: Бројот и дистрибуцијата на метокси и хидроксипропил супституенти во HPMC исто така влијаат на неговата вискозност. Општо земено, колку е поголем степенот на супституција на метокси (DS), толку е помал вискозноста на HPMC, бидејќи воведувањето на метокси супституенти ќе ја намали силата на водородното поврзување помеѓу молекулите. Воведувањето на супституенти на хидроксипропил ќе ги зголеми интермолекуларните интеракции, а со тоа ќе ја зголеми вискозноста. Покрај тоа, униформната дистрибуција на супституентите помага да се формира стабилен систем на раствори и да се зголеми вискозноста на растворот.
рН вредност на растворот: Иако HPMC е нејонски полимер и неговата вискозност не е осетлива на промените во pH вредноста на растворот, екстремните pH вредности (многу кисела или многу алкална) може да предизвикаат деградација на молекуларната структура на HPMC, а со тоа да влијае на вискозноста.
4. Полиња за примена на HPMC
Поради одличните карактеристики на вискозност, HPMC е широко користен во многу полиња:
Градежни материјали: Во градежните материјали, HPMC се користи како згуснувач и средство за задржување вода за да се подобрат градежните перформанси и да се зголеми отпорноста на пукнатини.
Фармацевтска индустрија: Во фармацевтската индустрија, HPMC се користи како врзивно средство за таблети, средство за формирање филм за капсули и носач за лекови со продолжено ослободување.
Прехранбена индустрија: HPMC се користи како згуснувач и стабилизатор во прехранбената индустрија за производство на сладолед, желе и млечни производи.
Дневни хемиски производи: Во секојдневните хемиски производи, HPMC се користи како згуснувач и стабилизатор за производство на шампон, гел за туширање, паста за заби итн.
Карактеристиките на вискозноста на HPMC се основа за неговите одлични перформанси во различни апликации. Со контролирање на молекуларната тежина, степенот на замена и условите на растворот на HPMC, неговата вискозност може да се прилагоди за да се задоволат различните потреби за примена. Во иднина, длабинското истражување за односот помеѓу HPMC молекуларната структура и вискозноста ќе помогне да се развијат производите на HPMC со подобри перформанси и дополнително да се прошират неговите полиња на примена.
Време на објавување: 20 јули 2024 година