Tehnologia de temperatură a hidroxipropilului metilceluloză (HPMC)

Hidroxipropil metil celuloză (HPMC) este un eter de celuloză neionic utilizat pe scară largă în construcții, medicamente, alimente, acoperiri și alte industrii. Proprietățile sale fizice și chimice unice îi conferă stabilitate excelentă și performanță funcțională în medii la temperaturi ridicate. Odată cu cererea din ce în ce mai mare de aplicații la temperaturi ridicate, tehnologia de rezistență la temperatură ridicată și de modificare a HPMC au devenit treptat un punct de cercetare.

1.. Proprietăți de bază ale HPMC

HPMC are o solubilitate bună a apei, îngroșarea, formarea de film, emulsionarea, stabilitatea și biocompatibilitatea. În condiții de temperatură ridicată, solubilitatea, comportamentul de gelare și proprietățile reologice ale HPMC vor fi afectate, astfel încât optimizarea tehnologiei la temperaturi ridicate este deosebit de importantă pentru aplicarea acesteia.

2. Caracteristicile principale ale HPMC sub un mediu de temperatură ridicată

Gelarea termică

HPMC prezintă un fenomen unic de gelare termică în medii la temperaturi ridicate. Când temperatura crește până la un anumit interval, vâscozitatea soluției HPMC va scădea și gelarea va apărea la o anumită temperatură. Această caracteristică este deosebit de importantă în materialele de construcție (cum ar fi mortarul de ciment, mortarul cu nivel de auto-nivel) și industria alimentară. De exemplu, în medii cu temperaturi ridicate, HPMC poate oferi o mai bună retenție de apă și poate restabili fluiditatea după răcire.

Stabilitatea temperaturii ridicate

HPMC are o stabilitate termică bună și nu este ușor de descompus sau de denaturat la temperaturi ridicate. În general, stabilitatea sa termică este legată de gradul de substituție și gradul de polimerizare. Prin modificarea chimică specifică sau prin optimizarea formulării, rezistența la căldură poate fi îmbunătățită, astfel încât să poată menține în continuare proprietăți reologice și funcționalitate bune în medii la temperaturi ridicate.

Rezistență la sare și rezistență alcalină

În mediile cu temperaturi ridicate, HPMC are o toleranță bună la acizi, alcalini și electroliți, în special rezistență la alcalină puternică, ceea ce îi permite să îmbunătățească eficient performanța construcției în materialele pe bază de ciment și să rămână stabilă în timpul utilizării pe termen lung.

Retenția de apă

Retenția de apă la temperaturi ridicate a HPMC este o caracteristică importantă pentru aplicarea sa largă în industria construcțiilor. În medii la temperaturi ridicate sau uscate, HPMC poate reduce eficient evaporarea apei, întârzie reacția de hidratare a cimentului și poate îmbunătăți operabilitatea construcțiilor, reducând astfel generarea de fisuri și îmbunătățind calitatea produsului final.

Activitate de suprafață și dispersie

În mediul de temperatură ridicată, HPMC poate menține în continuare o emulsionare și dispersibilitate bună, poate stabiliza sistemul și poate fi utilizat pe scară largă în acoperiri, vopsele, materiale de construcție, alimente și alte câmpuri.

3. HPMC Tehnologie de modificare a temperaturii ridicate

Ca răspuns la nevoile de aplicare a temperaturii ridicate, cercetătorii și întreprinderile au dezvoltat o varietate de tehnologii de modificare HPMC pentru a -și îmbunătăți rezistența la căldură și stabilitatea funcțională. În principal, inclusiv:

Creșterea gradului de substituție

Gradul de substituție (DS) și substituția molară (MS) a HPMC are un efect semnificativ asupra rezistenței sale la căldură. Prin creșterea gradului de substituție a hidroxipropilului sau metoxiului, temperatura sa de gelare termică poate fi redusă eficient și stabilitatea temperaturii ridicate poate fi îmbunătățită.

Modificarea copolimerizării

Copolimerizarea cu alți polimeri, cum ar fi compunerea sau amestecarea cu alcool polivinilic (PVA), acid poliacrilic (PAA), etc., poate îmbunătăți rezistența la căldură a HPMC și poate păstra proprietăți funcționale bune în mediul de temperatură ridicată.

Modificare încrucișată

Stabilitatea termică a HPMC poate fi îmbunătățită prin reticulare chimică sau reticulare fizică, ceea ce face ca performanța sa să fie mai stabilă în condiții de temperatură ridicată. De exemplu, utilizarea modificării siliconului sau poliuretanului poate îmbunătăți rezistența la căldură și rezistența mecanică a HPMC.

Modificarea nanocompozitului

În ultimii ani, adăugarea de nanomateriale, cum ar fi dioxidul nano-silicon (SIO₂) și nano-celuloză, poate îmbunătăți eficient rezistența la căldură și proprietățile mecanice ale HPMC, astfel încât să poată menține în continuare proprietăți reologice bune în mediul de temperatură ridicată.

4. HPMC Câmp de aplicare la temperatură ridicată

Materiale de construcție

În materialele de construcție, cum ar fi mortarul uscat, adezivul de țiglă, pulberea de chit și sistemul de izolare a pereților exteriori, HPMC poate îmbunătăți eficient performanța de construcție sub un mediu de temperatură ridicată, poate reduce fisurarea și poate îmbunătăți retenția de apă.

Industria alimentară

Ca aditiv alimentar, HPMC poate fi utilizat în alimente coapte la temperatură ridicată pentru a îmbunătăți retenția de apă și stabilitatea structurală a alimentelor, pentru a reduce pierderea de apă și pentru a îmbunătăți gustul.

Câmp medical

În industria farmaceutică, HPMC este utilizat ca material de acoperire a tabletei și de eliberare susținută pentru a îmbunătăți stabilitatea termică a medicamentelor, pentru a întârzia eliberarea de medicamente și pentru a îmbunătăți biodisponibilitatea.

Foraj cu ulei

HPMC poate fi utilizat ca aditiv pentru lichidul de foraj cu ulei pentru a îmbunătăți stabilitatea la temperatură ridicată a lichidului de foraj, pentru a preveni prăbușirea peretelui puțului și pentru a îmbunătăți eficiența forajului.

HPMC Are gelare termică unică, stabilitate la temperatură ridicată, rezistență alcalină și retenție de apă în mediul de temperatură ridicată. Rezistența sa la căldură poate fi îmbunătățită în continuare prin modificarea chimică, modificarea copolimerizării, modificarea încrucișată și modificarea nano-compozitului. Este utilizat pe scară largă în multe industrii, cum ar fi construcții, produse alimentare, medicamente și petrol, care arată potențialul uriaș de piață și perspectivele de aplicare. În viitor, odată cu cercetarea și dezvoltarea produselor HPMC de înaltă performanță, vor fi extinse mai multe aplicații în câmpuri de temperatură ridicată.