Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) É um material polimérico solúvel em água amplamente utilizado na medicina, alimentos, construção civil e outras áreas. Possui boa estabilidade térmica, mas ainda pode se degradar em altas temperaturas. A temperatura de degradação do HPMC é afetada principalmente por sua estrutura molecular, condições ambientais (como umidade, pH) e tempo de aquecimento.
Temperatura de degradação do HPMC
A degradação térmica do HPMC geralmente começa a aparecer acima de 200°C, e a decomposição óbvia ocorrerá entre 250°C-300°C. Especificamente:
Abaixo de 100°C: O HPMC apresenta principalmente evaporação de água e alterações nas propriedades físicas, sem ocorrer degradação.
100°C-200°C: O HPMC pode causar oxidação parcial devido ao aumento da temperatura local, mas é estável no geral.
200°C-250°C: O HPMC apresenta degradação térmica gradual, que se manifesta principalmente como fratura estrutural e liberação de pequenos voláteis moleculares.
250°C-300°C: O HPMC sofre decomposição óbvia, a cor fica mais escura, pequenas moléculas como água, metanol e ácido acético são liberadas e ocorre a carbonização.
Acima de 300°C: O HPMC se degrada rapidamente e carboniza, e algumas substâncias inorgânicas permanecem no final.
Fatores que afetam a degradação do HPMC
Peso molecular e grau de substituição
Quando o peso molecular do HPMC é grande, sua resistência ao calor geralmente é alta.
O grau de substituição dos grupos metoxi e hidroxipropoxi afetará sua estabilidade térmica. HPMC com maior grau de substituição é mais facilmente degradado em altas temperaturas.
Fatores ambientais
Umidade: O HPMC tem forte higroscopicidade e a umidade pode acelerar sua degradação em altas temperaturas.
Valor de pH: O HPMC é mais suscetível à hidrólise e degradação sob condições ácidas ou alcalinas fortes.
Tempo de aquecimento
Aquecimento a 250°Cpor um curto período pode não se decompor completamente, enquanto manter alta temperatura por um longo período acelerará o processo de degradação.
Produtos de degradação de HPMC
O HPMC é derivado principalmente da celulose e seus produtos de degradação são semelhantes aos da celulose. Durante o processo de aquecimento, podem ser liberados:
Vapor de água (de grupos hidroxila)
Metanol, etanol (de grupos metoxi e hidroxipropoxi)
Ácido acético (de produtos de decomposição)
Óxidos de carbono (CO, CO₂, produzido pela combustão de matéria orgânica)
Uma pequena quantidade de resíduo de coque
Resistência ao calor de aplicação do HPMC
Embora o HPMC se degrade gradualmente acima de 200°C, geralmente não é exposto a temperaturas tão altas em aplicações reais. Por exemplo:
Indústria farmacêutica: HPMC é usado principalmente para revestimento de comprimidos e agentes de liberação sustentada, geralmente operados a 60°C-80°C, que é muito menor que sua temperatura de degradação.
Indústria alimentícia: o HPMC pode ser usado como espessante ou emulsificante, e a temperatura de uso convencional geralmente não é superior a 100°C.
Indústria da construção: O HPMC é usado como espessante de cimento e argamassa, e a temperatura da construção geralmente não excede 80°C, e nenhuma degradação ocorrerá.
HPMC começa a se degradar termicamente acima de 200°C, decompõe-se significativamente entre 250°C-300°C, e carboniza rapidamente acima de 300°C. Em aplicações práticas, a exposição prolongada a ambientes de alta temperatura deve ser evitada para manter seu desempenho estável.
Horário da publicação: 03/04/2025