Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) adalah bahan polimer larut air yang digunakan secara meluas dalam perubatan, makanan, pembinaan dan bidang lain. Ia mempunyai kestabilan terma yang baik, tetapi ia mungkin masih merosot di bawah suhu tinggi. Suhu degradasi HPMC terutamanya dipengaruhi oleh struktur molekulnya, keadaan persekitaran (seperti kelembapan, nilai pH) dan masa pemanasan.
Suhu degradasi HPMC
Kemerosotan haba HPMC biasanya mula kelihatan melebihi 200℃, dan penguraian yang jelas akan berlaku antara 250℃-300℃. Secara khusus:
Bawah 100℃: HPMC terutamanya menunjukkan penyejatan air dan perubahan dalam sifat fizikal, dan tiada degradasi berlaku.
100℃-200℃: HPMC boleh menyebabkan pengoksidaan separa disebabkan peningkatan suhu tempatan, tetapi ia stabil secara keseluruhan.
200℃-250℃: HPMC secara beransur-ansur menunjukkan kemerosotan terma, yang terutamanya dimanifestasikan sebagai patah struktur dan pembebasan meruap molekul kecil.
250℃-300℃: HPMC mengalami penguraian yang jelas, warna menjadi lebih gelap, molekul kecil seperti air, metanol, asid asetik dibebaskan, dan pengkarbonan berlaku.
Melebihi 300℃: HPMC merosot dengan cepat dan berkarbonat, dan beberapa bahan bukan organik kekal pada akhirnya.
Faktor yang mempengaruhi kemerosotan HPMC
Berat molekul dan tahap penggantian
Apabila berat molekul HPMC besar, rintangan habanya biasanya tinggi.
Tahap penggantian kumpulan metoksi dan hidroksipropoksi akan menjejaskan kestabilan habanya. HPMC dengan tahap penggantian yang lebih tinggi lebih mudah terdegradasi pada suhu tinggi.
Faktor persekitaran
Kelembapan: HPMC mempunyai hygroscopicity yang kuat, dan kelembapan boleh mempercepatkan degradasinya pada suhu tinggi.
Nilai pH: HPMC lebih mudah terdedah kepada hidrolisis dan degradasi di bawah keadaan asid atau alkali yang kuat.
Masa pemanasan
Pemanasan kepada 250℃untuk masa yang singkat mungkin tidak terurai sepenuhnya, sambil mengekalkan suhu tinggi untuk masa yang lama akan mempercepatkan proses degradasi.
Produk degradasi HPMC
HPMC terutamanya berasal daripada selulosa, dan produk degradasinya adalah serupa dengan selulosa. Semasa proses pemanasan, perkara berikut mungkin dikeluarkan:
Wap air (dari kumpulan hidroksil)
Metanol, etanol (daripada kumpulan metoksi dan hidroksipropoksi)
Asid asetik (daripada hasil penguraian)
Karbon oksida (CO, CO₂, dihasilkan oleh pembakaran bahan organik)
Sebilangan kecil sisa kok
Aplikasi rintangan haba HPMC
Walaupun HPMC akan menurun secara beransur-ansur melebihi 200℃, ia biasanya tidak terdedah kepada suhu setinggi itu dalam aplikasi sebenar. Contohnya:
Industri farmaseutikal: HPMC digunakan terutamanya untuk salutan tablet dan ejen pelepasan berterusan, biasanya dikendalikan pada 60℃-80℃, yang jauh lebih rendah daripada suhu degradasinya.
Industri makanan: HPMC boleh digunakan sebagai pemekat atau pengemulsi, dan suhu penggunaan konvensional biasanya tidak lebih daripada 100℃.
Industri pembinaan: HPMC digunakan sebagai pemekat simen dan mortar, dan suhu pembinaan biasanya tidak melebihi 80℃, dan tiada degradasi akan berlaku.
HPMC mula merosot secara terma melebihi 200℃, terurai dengan ketara antara 250℃-300℃, dan berkarbonat dengan cepat melebihi 300℃. Dalam aplikasi praktikal, pendedahan jangka panjang kepada persekitaran suhu tinggi harus dielakkan untuk mengekalkan prestasinya yang stabil.
Masa siaran: Apr-03-2025