Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) to związek, który stał się podstawowym surowcem w wielu branżach ze względu na jego wielofunkcyjne właściwości. Jest powszechnie stosowany jako dodatek do żywności, zagęszczacz w kosmetykach, a nawet składnik medyczny w wielu lekach. Unikalną właściwością HPMC jest jego zachowanie tixotropowe, które pozwala mu zmienić właściwości lepkości i przepływu w określonych warunkach. Ponadto zarówno HPMC o wysokiej wartości, jak i o niskiej lepkości mają tę właściwość, wykazując tixotropię nawet poniżej temperatury żelu.
Tixotropia występuje w HPMC, gdy roztwór staje się rozszerzający ścinanie po przyłożeniu lub mieszaniu ciśnienia, co powoduje zmniejszenie lepkości. To zachowanie można również odwrócić; Po usunięciu naprężenia i roztworu pozostaje do spoczynku, lepkość powoli powraca do jego wyższego stanu. Ta unikalna właściwość sprawia, że HPMC jest cennym komponentem w wielu branżach, ponieważ pozwala na płynniejsze zastosowanie i łatwiejsze przetwarzanie.
Jako niejonowy hydrokolloid, HPMC puchnie w wodzie, tworząc żel. Stopień obrzęku i żelu zależy od masy cząsteczkowej i stężenia polimeru, pH i temperatury roztworu. HPMC o wysokiej lepkości zwykle ma wysoką masę cząsteczkową i wytwarza żel o wysokiej lepkości, podczas gdy HPMC o niskiej lepkości ma niską masę cząsteczkową i wytwarza mniej lepki żel. Jednak pomimo tych różnic w wydajności, oba typy HPMC wykazują tixotropię z powodu zmian strukturalnych zachodzących na poziomie molekularnym.
Zachowanie tixotropowe HPMC jest wynikiem wyrównania łańcuchów polimerowych z powodu naprężenia ścinającego. Po zastosowaniu naprężenia ścinającego do HPMC łańcuchy polimerowe wyrównują się w kierunku zastosowanego naprężenia, co powoduje zniszczenie trójwymiarowej struktury sieci, która istniała przy braku naprężeń. Zakłócenie sieci powoduje zmniejszenie lepkości roztworu. Po usunięciu naprężenia łańcuchy polimerów zmieniają się wzdłuż pierwotnej orientacji, odbudowując sieć i przywracając lepkość.
HPMC wykazuje również tixotropię poniżej temperatury żelu. Temperatura żelu jest temperaturą, w jakiej polimerowe łańcuchy krzyżują się, tworząc trójwymiarową sieć, tworząc żel. Zależy to od stężenia, masy cząsteczkowej i pH roztworu polimeru. Powstały żel ma wysoką lepkość i nie zmienia się szybko pod ciśnieniem. Jednak poniżej temperatury żelowania roztwór HPMC pozostawał ciekł, ale nadal wykazywał zachowanie tixotropowe ze względu na obecność częściowo uformowanej struktury sieci. Sieć utworzona przez te części rozkłada się pod ciśnieniem, co powoduje zmniejszenie lepkości. To zachowanie jest korzystne w wielu zastosowaniach, w których rozwiązania muszą łatwo płynąć po mieszaniu.
HPMC to wszechstronna chemikalia z kilkoma unikalnymi właściwościami, z których jednym jest jego zachowanie tixotropowe. Zarówno HPMC o wysokiej wartości, jak i o niskiej lepkości mają tę właściwość, wykazując tixotropię nawet poniżej temperatury żelu. Ta cecha sprawia, że HPMC jest cennym komponentem w wielu branżach, które wymagają rozwiązań, które obsługują łatwy przepływ, aby zapewnić sprawne zastosowanie. Pomimo różnic we właściwościach między HPMC o wysokiej lepkości i niskiej wartości, ich zachowanie tixotropowe występuje z powodu wyrównania i zaburzenia częściowo uformowanej struktury sieci. Ze względu na swoje unikalne nieruchomości badacze nieustannie badają różne zastosowania HPMC, mając nadzieję na tworzenie nowych produktów i dostarczą lepsze rozwiązania dla konsumentów na całym świecie.
Czas po: 23-2023 sierpnia