Hydroksypropylmetylcellulose (HPMC) er et vannløselig polymermateriale mye brukt innen medisin, mat, bygg og andre felt. Den har god termisk stabilitet, men den kan fortsatt brytes ned under høy temperatur. Nedbrytningstemperaturen til HPMC påvirkes hovedsakelig av dens molekylære struktur, miljøforhold (som fuktighet, pH-verdi) og oppvarmingstid.
Nedbrytningstemperatur for HPMC
Den termiske nedbrytningen av HPMC begynner vanligvis å vises over 200℃, og åpenbar nedbrytning vil skje mellom 250℃-300℃. Nærmere bestemt:
Under 100℃: HPMC viser hovedsakelig vannfordampning og endringer i fysiske egenskaper, og ingen nedbrytning forekommer.
100℃-200℃: HPMC kan forårsake delvis oksidasjon på grunn av lokal temperaturøkning, men den er totalt sett stabil.
200℃-250℃: HPMC viser gradvis termisk nedbrytning, som hovedsakelig manifesteres som strukturelt brudd og frigjøring av små molekylære flyktige stoffer.
250℃-300℃: HPMC gjennomgår tydelig nedbrytning, fargen blir mørkere, små molekyler som vann, metanol, eddiksyre frigjøres, og karbonisering skjer.
Over 300℃: HPMC brytes raskt ned og karboniserer, og noen uorganiske stoffer blir igjen til slutt.
Faktorer som påvirker HPMC-nedbrytning
Molekylvekt og substitusjonsgrad
Når molekylvekten til HPMC er stor, er varmebestandigheten vanligvis høy.
Graden av substitusjon av metoksy- og hydroksypropoksygrupper vil påvirke dens termiske stabilitet. HPMC med høyere grad av substitusjon brytes lettere ned ved høye temperaturer.
Miljøfaktorer
Fuktighet: HPMC har sterk hygroskopisitet, og fuktighet kan akselerere nedbrytningen ved høye temperaturer.
pH-verdi: HPMC er mer utsatt for hydrolyse og nedbrytning under sterke sure eller alkaliske forhold.
Oppvarmingstid
Oppvarming til 250℃for en kort tid kan ikke dekomponere fullstendig, mens opprettholdelse av høy temperatur i lang tid vil akselerere nedbrytningsprosessen.
Nedbrytningsprodukter av HPMC
HPMC er hovedsakelig avledet fra cellulose, og dets nedbrytningsprodukter ligner på cellulose. Under oppvarmingsprosessen kan følgende frigjøres:
Vanndamp (fra hydroksylgrupper)
Metanol, etanol (fra metoksy- og hydroksypropoksygrupper)
Eddiksyre (fra nedbrytningsprodukter)
Karbonoksider (CO, CO₂, produsert ved forbrenning av organisk materiale)
En liten mengde koksrester
Påføring varmebestandighet av HPMC
Selv om HPMC gradvis vil degraderes over 200℃, er den vanligvis ikke utsatt for så høye temperaturer i faktiske applikasjoner. For eksempel:
Farmasøytisk industri: HPMC brukes hovedsakelig til tablettbelegg og midler med forsinket frigjøring, vanligvis drevet ved 60℃-80℃, som er mye lavere enn dens nedbrytningstemperatur.
Næringsmiddelindustri: HPMC kan brukes som fortykningsmiddel eller emulgator, og den konvensjonelle brukstemperaturen er vanligvis ikke mer enn 100℃.
Byggeindustri: HPMC brukes som sement- og mørtelfortykningsmiddel, og byggetemperaturen overstiger vanligvis ikke 80℃, og ingen nedbrytning vil skje.
HPMC begynner å nedbrytes termisk over 200℃, dekomponerer betydelig mellom 250℃-300℃, og karboniserer raskt over 300℃. I praktiske applikasjoner bør langvarig eksponering for miljø med høye temperaturer unngås for å opprettholde stabil ytelse.
Innleggstid: Apr-03-2025