Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een multifunctionele verbinding die veel wordt gebruikt in verschillende industrieën vanwege zijn unieke chemische samenstelling en eigenschappen.
1. Chemische samenstelling:
A. Cellulose -ruggengraat:
HPMC is een cellulosedivaat, wat betekent dat het is afgeleid van cellulose, een natuurlijk polysacharide gevonden in plantencelwanden. Cellulose bestaat uit herhalende eenheden van β-D-glucose gekoppeld door β (1 → 4) glycosidebindingen.
B. Vervanging:
In HPMC wordt de hydroxyl (-OH) -groep van de cellulose-ruggengraat vervangen door methyl- en hydroxypropylgroepen. Deze substitutie vindt plaats door een ethperiatiereactie. Substitutiegraad (DS) verwijst naar het gemiddelde aantal hydroxylgroepen dat per glucose -eenheid in de celluloseketen wordt vervangen. De DS van methyl- en hydroxypropylgroepen zijn verschillend, wat de prestaties van HPMC beïnvloedt.
2. Synthese:
A. Etherification:
HPMC wordt gesynthetiseerd door de ethergerificatiereactie van cellulose met propyleenoxide en methylchloride. Het proces omvat het reageren van cellulose met propyleenoxide om hydroxypropylgroepen te introduceren en vervolgens met methylchloride om methylgroepen te introduceren.
B. Mate van alternatieve controle:
De DS van HPMC kan worden geregeld door reactieomstandigheden zoals temperatuur, reactietijd en reactantconcentratie aan te passen.
3. Prestaties:
A. Oplosbaarheid:
HPMC is oplosbaar in water en sommige organische oplosmiddelen, zoals methanol en ethanol. De oplosbaarheid ervan neemt echter af met toenemend molecuulgewicht en mate van substituties.
B. Filmvorming:
HPMC vormt een transparante, flexibele film wanneer opgelost in water. Deze films hebben een goede mechanische sterkte en barrière -eigenschappen.
C. Viscositeit:
HPMC -oplossingen vertonen pseudoplastisch gedrag, wat betekent dat hun viscositeit afneemt met toenemende afschuifsnelheid. De viscositeit van HPMC -oplossingen hangt af van factoren zoals concentratie, molecuulgewicht en mate van substitutie.
D. Waterbehoud:
Een van de belangrijkste eigenschappen van HPMC is het vermogen om water te behouden. Deze eigenschap is van cruciaal belang in verschillende toepassingen, zoals bouwmaterialen, waarbij HPMC wordt gebruikt als een verdikkingsmiddel en water dat wordt ingeschakeld.
e. Hechting:
HPMC wordt vaak gebruikt als lijm in verschillende industrieën vanwege het vermogen om sterke bindingen te vormen aan verschillende substraten.
4. Toepassing:
A. Farmaceutische industrie:
In Pharmaceuticals wordt HPMC gebruikt als een bindmiddel, filmcoatingmiddel, gecontroleerd releasemiddel en viscositeitsmodificator in tabletformuleringen.
B. Bouwindustrie:
HPMC wordt toegevoegd aan op cement gebaseerde mortieren, op gips gebaseerde pleisters en tegelkleven om de werkbaarheid, waterbehoud en hechting te verbeteren.
C. Voedselindustrie:
In de voedingsindustrie wordt HPMC gebruikt als een verdikkingsmiddel, stabilisator en emulgator in producten zoals sauzen, verbanden en ijs.
D. Producten voor persoonlijke verzorging:
HPMC wordt gebruikt als een verdikkingsmiddel, emulgator en filmvormend agent in producten voor persoonlijke verzorging zoals shampoos, lotions en crèmes.
e. Verf en coatings:
In verf en coatings wordt HPMC gebruikt om pigmentdispersie, viscositeitscontrole en waterbehoud te verbeteren.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een veelzijdige verbinding met een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën. De unieke chemische samenstelling, synthese en eigenschappen maken het een belangrijk ingrediënt in farmaceutische producten, bouwmaterialen, voedsel, producten voor persoonlijke verzorging en verven/coatings. Inzicht in de eigenschappen van HPMC maakt aangepaste toepassingen op verschillende gebieden mogelijk, wat bijdraagt aan het wijdverbreide gebruik en belang in moderne productieprocessen.
Posttijd: 22-2024