A hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é um composto que se tornou uma matéria-prima essencial em muitas indústrias devido às suas propriedades multifuncionais. É comumente usada como aditivo alimentar, espessante em cosméticos e até mesmo como ingrediente medicinal em muitos medicamentos. Uma propriedade única da HPMC é seu comportamento tixotrópico, que lhe permite alterar a viscosidade e as propriedades de fluxo sob certas condições. Além disso, tanto a HPMC de alta quanto a de baixa viscosidade apresentam essa propriedade, exibindo tixotropia mesmo abaixo da temperatura do gel.
A tixotropia ocorre no HPMC quando uma solução se torna diluída por cisalhamento quando a pressão é aplicada ou agitada, resultando em uma diminuição da viscosidade. Esse comportamento também pode ser revertido: quando a tensão é removida e a solução é deixada em repouso, a viscosidade retorna lentamente ao seu estado mais elevado. Essa propriedade única torna o HPMC um componente valioso em muitas indústrias, pois permite uma aplicação mais suave e um processamento mais fácil.
Como um hidrocoloide não iônico, o HPMC incha em água para formar um gel. O grau de intumescimento e gelificação depende do peso molecular e da concentração do polímero, do pH e da temperatura da solução. O HPMC de alta viscosidade normalmente tem um alto peso molecular e produz um gel de alta viscosidade, enquanto o HPMC de baixa viscosidade tem um baixo peso molecular e produz um gel menos viscoso. No entanto, apesar dessas diferenças de desempenho, ambos os tipos de HPMC apresentam tixotropia devido a alterações estruturais que ocorrem em nível molecular.
O comportamento tixotrópico do HPMC é resultado do alinhamento das cadeias poliméricas devido à tensão de cisalhamento. Quando a tensão de cisalhamento é aplicada ao HPMC, as cadeias poliméricas se alinham na direção da tensão aplicada, resultando na destruição da estrutura tridimensional da rede que existia na ausência de tensão. A ruptura da rede resulta na diminuição da viscosidade da solução. Quando a tensão é removida, as cadeias poliméricas se reorganizam em sua orientação original, reconstruindo a rede e restaurando a viscosidade.
O HPMC também exibe tixotropia abaixo da temperatura de gelificação. A temperatura do gel é a temperatura na qual as cadeias poliméricas se reticulam para formar uma rede tridimensional, formando um gel. Ela depende da concentração, do peso molecular e do pH da solução do polímero. O gel resultante possui alta viscosidade e não muda rapidamente sob pressão. No entanto, abaixo da temperatura de gelificação, a solução de HPMC permaneceu líquida, mas ainda exibiu comportamento tixotrópico devido à presença de uma estrutura de rede parcialmente formada. A rede formada por essas partes se rompe sob pressão, resultando em uma diminuição da viscosidade. Esse comportamento é benéfico em muitas aplicações onde as soluções precisam fluir facilmente quando agitadas.
O HPMC é um produto químico versátil com diversas propriedades únicas, uma das quais é seu comportamento tixotrópico. Tanto os HPMCs de alta quanto de baixa viscosidade apresentam essa propriedade, exibindo tixotropia mesmo abaixo da temperatura do gel. Essa característica torna o HPMC um componente valioso em muitas indústrias que exigem soluções que facilitem o fluxo para garantir uma aplicação suave. Apesar das diferenças nas propriedades entre os HPMCs de alta e baixa viscosidade, seu comportamento tixotrópico ocorre devido ao alinhamento e à ruptura da estrutura de rede parcialmente formada. Devido às suas propriedades únicas, pesquisadores estão constantemente explorando diversas aplicações do HPMC, na esperança de criar novos produtos e fornecer melhores soluções para consumidores em todo o mundo.
Data de publicação: 23/08/2023