Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) to wielofunkcyjny związek szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu ze względu na swój unikalny skład chemiczny i właściwości.
1. Skład chemiczny:
a. Szkielet celulozowy:
HPMC jest pochodną celulozy, co oznacza, że pochodzi z celulozy, naturalnego polisacharydu występującego w ścianach komórek roślinnych. Celuloza składa się z powtarzających się jednostek β-D-glukozy połączonych wiązaniami glikozydowymi β(1→4).
b. Zastąpienie:
W HPMC grupa hydroksylowa (-OH) szkieletu celulozowego jest podstawiona grupami metylowymi i hydroksypropylowymi. Podstawienie to następuje poprzez reakcję eteryfikacji. Stopień podstawienia (DS) odnosi się do średniej liczby grup hydroksylowych podstawionych na jednostkę glukozy w łańcuchu celulozowym. DS grup metylowych i hydroksypropylowych jest różny, co wpływa na wydajność HPMC.
2. Synteza:
a. Eteryfikacja:
HPMC jest syntetyzowany poprzez reakcję eteryfikacji celulozy z tlenkiem propylenu i chlorkiem metylu. Proces obejmuje reakcję celulozy z tlenkiem propylenu w celu wprowadzenia grup hydroksypropylowych, a następnie z chlorkiem metylu w celu wprowadzenia grup metylowych.
b. Stopień kontroli alternatywnej:
DS HPMC można kontrolować poprzez dostosowanie warunków reakcji, takich jak temperatura, czas reakcji i stężenie substratu.
3. Wydajność:
a. Rozpuszczalność:
HPMC jest rozpuszczalny w wodzie i niektórych rozpuszczalnikach organicznych, takich jak metanol i etanol. Jednak jego rozpuszczalność maleje wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej i stopnia podstawienia.
b. Tworzenie filmu:
HPMC tworzy przezroczystą, elastyczną powłokę po rozpuszczeniu w wodzie. Te powłoki mają dobrą wytrzymałość mechaniczną i właściwości barierowe.
C. Lepkość:
Roztwory HPMC wykazują zachowanie pseudoplastyczne, co oznacza, że ich lepkość maleje wraz ze wzrostem szybkości ścinania. Lepkość roztworów HPMC zależy od takich czynników, jak stężenie, masa cząsteczkowa i stopień podstawienia.
d. Retencja wody:
Jedną z kluczowych właściwości HPMC jest jego zdolność do zatrzymywania wody. Ta właściwość jest krytyczna w różnych zastosowaniach, takich jak materiały budowlane, gdzie HPMC jest stosowany jako zagęszczacz i środek zatrzymujący wodę.
e. Przyczepność:
HPMC jest często stosowany jako klej w różnych gałęziach przemysłu ze względu na jego zdolność do tworzenia silnych wiązań z różnymi podłożami.
4. Zastosowanie:
a. Przemysł farmaceutyczny:
W przemyśle farmaceutycznym HPMC jest stosowany jako spoiwo, środek powlekający, środek o kontrolowanym uwalnianiu oraz modyfikator lepkości w formulacjach tabletek.
b. Branża budowlana:
HPMC dodaje się do zapraw cementowych, tynków gipsowych i klejów do płytek w celu poprawienia urabialności, zatrzymywania wody i przyczepności.
C. przemysł spożywczy:
W przemyśle spożywczym HPMC stosuje się jako zagęszczacz, stabilizator i emulgator w produktach takich jak sosy, dressingi i lody.
d. Produkty do pielęgnacji osobistej:
HPMC jest stosowany jako zagęszczacz, emulgator i środek tworzący powłokę w produktach do pielęgnacji ciała, takich jak szampony, balsamy i kremy.
e. Farby i powłoki:
W farbach i powłokach HPMC stosuje się w celu poprawy dyspersji pigmentu, kontroli lepkości i zatrzymywania wody.
Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) to wszechstronny związek o szerokim zakresie zastosowań w różnych gałęziach przemysłu. Jego unikalny skład chemiczny, synteza i właściwości sprawiają, że jest ważnym składnikiem produktów farmaceutycznych, materiałów budowlanych, żywności, produktów do pielęgnacji ciała oraz farb/powłok. Zrozumienie właściwości HPMC umożliwia dostosowane zastosowania w różnych dziedzinach, przyczyniając się do jego powszechnego stosowania i znaczenia w nowoczesnych procesach produkcyjnych.
Czas publikacji: 22-02-2024