Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een verbinding die in veel industrieën een nietje is geworden vanwege zijn multifunctionele eigenschappen. Het wordt vaak gebruikt als voedseladditief, een verdikkingsmiddel in cosmetica en zelfs een medisch ingrediënt in veel medicijnen. Een unieke eigenschap van HPMC is het thixotrope gedrag, waardoor het onder bepaalde omstandigheden de viscositeit en stroom eigenschappen kan wijzigen. Bovendien hebben zowel high-viscositeit als lage viscositeit HPMC deze eigenschap, die thixotropie vertonen, zelfs onder de geltemperatuur.
Thixotropie treedt op in HPMC wanneer een oplossing afschuifverdunning wordt wanneer de druk wordt uitgeoefend of geroerd, wat resulteert in een afname van viscositeit. Dit gedrag kan ook worden omgekeerd; Wanneer de stress wordt verwijderd en de oplossing wordt achtergelaten, keert de viscositeit langzaam terug naar zijn hogere toestand. Deze unieke eigenschap maakt HPMC in veel industrieën een waardevol onderdeel omdat het een soepelere toepassing en eenvoudiger verwerking mogelijk maakt.
Als een niet -ionische hydrocolloïde zwelt HPMC in water om een gel te vormen. De mate van zwelling en gelering hangt af van het molecuulgewicht en de concentratie van het polymeer, de pH en temperatuur van de oplossing. HPMC met hoge viscositeit heeft typisch een hoog molecuulgewicht en produceert een hoge viscositeitsgel, terwijl lage viscositeit HPMC een laag molecuulgewicht heeft en een minder viskeuze gel produceert. Ondanks deze verschillen in prestaties, vertonen beide soorten HPMC's echter thixotropie vanwege structurele veranderingen die op moleculair niveau optreden.
Het thixotrope gedrag van HPMC is het gevolg van de uitlijning van de polymeerketens als gevolg van schuifspanning. Wanneer schuifspanning wordt uitgeoefend op HPMC, komen de polymeerketens overeen in de richting van de uitgeoefende spanning, wat resulteert in de vernietiging van de driedimensionale netwerkstructuur die bestond in afwezigheid van stress. Verstoring van het netwerk resulteert in een afname van de viscositeit van oplossingen. Wanneer de stress wordt verwijderd, herschikken de polymeerketens langs hun oorspronkelijke oriëntatie, herbouwen het netwerk en herstelt de viscositeit.
HPMC vertoont ook thixotropie onder de geleringtemperatuur. De geltemperatuur is de temperatuur waarbij polymeerketens verknopen om een driedimensionaal netwerk te vormen, waardoor een gel vormt. Het hangt af van de concentratie, het molecuulgewicht en de pH van de oplossing van het polymeer. De resulterende gel heeft een hoge viscositeit en verandert niet snel onder druk. Onder de gelatietemperatuur bleef de HPMC -oplossing echter vloeibaar, maar vertoonde nog steeds thixotropisch gedrag vanwege de aanwezigheid van een gedeeltelijk gevormde netwerkstructuur. Het netwerk gevormd door deze onderdelen breekt af onder druk, wat resulteert in een afname van viscositeit. Dit gedrag is gunstig in veel toepassingen waar oplossingen gemakkelijk moeten stromen wanneer ze worden geroerd.
HPMC is een veelzijdige chemische stof met verschillende unieke eigenschappen, waarvan er één het thixotrope gedrag is. Zowel HPMC's met een hoge viscositeit als lage viscositeit hebben deze eigenschap, die thixotropie vertonen, zelfs onder de geltemperatuur. Dit kenmerk maakt HPMC een waardevol onderdeel in veel industrieën die oplossingen vereisen die een gemakkelijke stroom afhandelen om een soepele toepassing te garanderen. Ondanks de verschillen in eigenschappen tussen HPMC's met een hoge viscositeit en lage viscositeit, treedt hun thixotrope gedrag op als gevolg van de uitlijning en verstoring van de gedeeltelijk gevormde netwerkstructuur. Vanwege de unieke eigenschappen onderzoeken onderzoekers voortdurend verschillende toepassingen van HPMC, in de hoop nieuwe producten te creëren en betere oplossingen te bieden voor consumenten over de hele wereld.
Posttijd: augustus-23-2023