Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) HPMC is een in water oplosbaar polymeermateriaal dat veel wordt gebruikt in de geneeskunde, de voedingsindustrie, de bouw en andere sectoren. Het heeft een goede thermische stabiliteit, maar kan bij hoge temperaturen nog steeds afbreken. De afbraaktemperatuur van HPMC wordt voornamelijk beïnvloed door de moleculaire structuur, de omgevingsomstandigheden (zoals vochtigheid en pH-waarde) en de verwarmingstijd.
Degradatietemperatuur van HPMC
De thermische afbraak van HPMC begint gewoonlijk boven de 200 graden Celsius te verschijnen.℃en er zal een duidelijke ontbinding plaatsvinden tussen 250℃-300℃. Meer specifiek:
Onder de 100℃:Bij HPMC vinden voornamelijk waterverdamping en veranderingen in de fysieke eigenschappen plaats, er vindt geen degradatie plaats.
100℃-200℃:HPMC kan gedeeltelijke oxidatie veroorzaken als gevolg van lokale temperatuurstijgingen, maar is over het algemeen stabiel.
200℃-250℃:HPMC ondergaat geleidelijk thermische degradatie, die zich voornamelijk manifesteert als structurele breuk en het vrijkomen van kleine moleculaire vluchtige stoffen.
250℃-300℃:HPMC ondergaat een duidelijke ontleding, de kleur wordt donkerder, kleine moleculen zoals water, methanol en azijnzuur komen vrij en er vindt carbonisatie plaats.
Boven de 300℃:HPMC breekt snel af en verkoolt, waarbij uiteindelijk enkele anorganische stoffen overblijven.
Factoren die de HPMC-afbraak beïnvloeden
Moleculair gewicht en substitutiegraad
Als het molecuulgewicht van HPMC hoog is, is de hittebestendigheid doorgaans hoog.
De mate van substitutie van methoxy- en hydroxypropoxygroepen beïnvloedt de thermische stabiliteit. HPMC met een hogere substitutiegraad wordt gemakkelijker afgebroken bij hoge temperaturen.
Omgevingsfactoren
Vochtigheid: HPMC heeft een sterke hygroscopische werking, en vocht kan de afbraak ervan bij hoge temperaturen versnellen.
pH-waarde: HPMC is gevoeliger voor hydrolyse en afbraak onder sterk zure of alkalische omstandigheden.
Verwarmingstijd
Verwarmen tot 250℃kan gedurende een korte tijd niet volledig ontbinden, terwijl het handhaven van een hoge temperatuur gedurende een lange tijd het afbraakproces zal versnellen.
Afbraakproducten van HPMC
HPMC wordt voornamelijk gewonnen uit cellulose en de afbraakproducten ervan zijn vergelijkbaar met die van cellulose. Tijdens het verhittingsproces kunnen de volgende stoffen vrijkomen:
Waterdamp (van hydroxylgroepen)
Methanol, ethanol (uit methoxy- en hydroxypropoxygroepen)
Azijnzuur (uit ontledingsproducten)
Koolstofoxiden (CO, CO₂, geproduceerd door de verbranding van organisch materiaal)
Een kleine hoeveelheid cokesresten
Toepassingshittebestendigheid van HPMC
Hoewel HPMC geleidelijk zal afbreken boven de 200℃wordt het in de praktijk meestal niet aan zulke hoge temperaturen blootgesteld. Bijvoorbeeld:
Farmaceutische industrie: HPMC wordt voornamelijk gebruikt voor het coaten van tabletten en voor middelen met langdurige afgifte, meestal bedreven op 60℃-80℃, wat veel lager is dan de degradatietemperatuur.
Voedingsindustrie: HPMC kan worden gebruikt als verdikkingsmiddel of emulgator, en de conventionele gebruikstemperatuur is gewoonlijk niet hoger dan 100℃.
Bouwsector: HPMC wordt gebruikt als cement- en mortelverdikker, en de bouwtemperatuur over het algemeen niet hoger dan 80 graden Celsius.℃, en er zal geen degradatie optreden.
HPMC begint thermisch af te breken boven 200℃, ontbindt aanzienlijk tussen 250℃-300℃, en verkoolt snel boven de 300℃Bij praktische toepassingen moet langdurige blootstelling aan een omgeving met hoge temperaturen worden vermeden om de stabiele prestaties te behouden.
Plaatsingstijd: 03-04-2025