Hidroxipropil metilceluloză (HPMC)este un eter mixt neionic, solubil în apă. Aspectul este alb până la puțin praf sau material granular, fără gust, inodor, non-toxic, stabil din punct de vedere chimic și se dizolvă în apă pentru a forma o soluție netedă, transparentă și vâscoasă. Una dintre cele mai importante proprietăți ale hidroxipropilului metilceluloză în aplicare este aceea că crește vâscozitatea lichidului. Efectul de îngroșare depinde de gradul de polimerizare (DP) al produsului, de concentrația de eter de celuloză în soluția apoasă, viteza de forfecare și temperatura soluției. Și alți factori.
01
Tip fluid de soluție apoasă HPMC
În general, stresul unui fluid în fluxul de forfecare poate fi exprimat în funcție de doar rata de forfecare ƒ (γ), atât timp cât nu depinde de timp. În funcție de forma ƒ (γ), lichidele pot fi împărțite în diferite tipuri, și anume: lichide newtoniene, lichide dilatante, lichide pseudoplastice și lichide din plastic bingham.
Eterii celulozei sunt împărțite în două categorii: una este eterul de celuloză non-ionic, iar celălalt este eterul de celuloză ionică. Pentru reologia acestor două tipuri de eteri de celuloză. SC Naik și colab. a efectuat un studiu comparativ cuprinzător și sistematic asupra soluțiilor hidroxietilice celulozei și sodiului carboximetil celuloză. Rezultatele au arătat că atât soluțiile de eter de celuloză neionică, cât și soluțiile de eter de celuloză ionică au fost pseudoplastice. Fluxuri, adică fluxuri non-newtoniene, se apropie de lichidele newtoniene doar la concentrații foarte mici. Pseudoplasticitatea soluției de hidroxipropil metilceluloză joacă un rol important în aplicare. De exemplu, atunci când este aplicat în acoperiri, din cauza caracteristicilor de subțiere a forfecării soluțiilor apoase, vâscozitatea soluției scade odată cu creșterea vitezei de forfecare, care este favorabilă dispersiei uniforme a particulelor de pigment și crește, de asemenea, fluiditatea acoperirii . Efectul este foarte mare; În timp ce este în repaus, vâscozitatea soluției este relativ mare, ceea ce împiedică efectiv depunerea particulelor de pigment în acoperire.
02
Metoda de testare a vâscozității HPMC
Un indicator important pentru măsurarea efectului de îngroșare a hidroxipropilului metilceluloză este vâscozitatea aparentă a soluției apoase. Metodele de măsurare a vâscozității aparente includ, de obicei, metoda vâscozității capilare, metoda vâscozității de rotație și metoda de vâscozitate a bilei care se încadrează.
Unde: este vâscozitatea aparentă, MPA S; K este constanta viscometrului; D este densitatea eșantionului de soluție la 20/20 ° C; T este momentul ca soluția să treacă prin partea superioară a viscometrului până la marca de jos, S; Se măsoară timpul în care uleiul standard trece prin viscometer.
Cu toate acestea, metoda de măsurare prin viscometrul capilar este mai supărătoare. Vâscozitățile multoraEteri de celulozăsunt dificil de analizat folosind un viscometer capilar, deoarece aceste soluții conțin urme de materie insolubilă care sunt detectate numai atunci când viscometrul capilar este blocat. Prin urmare, majoritatea producătorilor folosesc vizcometeri de rotație pentru a controla calitatea hidroxipropilului metilceluloză. Vizcometrele din Brookfield sunt utilizate în mod obișnuit în țările străine, iar vizcometerii NDJ sunt folosiți în China.
03
Factorii care influențează vâscozitatea HPMC
3.1 Relația cu gradul de agregare
Când alți parametri rămân neschimbați, vâscozitatea soluției de hidroxipropil metilceluloză este proporțională cu gradul de polimerizare (DP) sau greutate moleculară sau lungimea lanțului molecular și crește odată cu creșterea gradului de polimerizare. Acest efect este mai pronunțat în cazul unui grad scăzut de polimerizare decât în cazul unui grad ridicat de polimerizare.
3.2 Relația dintre vâscozitate și concentrare
Vâscozitatea hidroxipropilului metilceluloză crește odată cu creșterea concentrației produsului în soluția apoasă. Chiar și o mică schimbare de concentrare va provoca o schimbare mare a vâscozității. Cu vâscozitatea nominală a hidroxipropilului metilceluloză, efectul schimbării concentrației de soluție asupra vâscozității soluției este din ce în ce mai evident.
3.3 Relația dintre vâscozitate și rata de forfecare
Soluția apoasă hidroxipropil metilceluloză are proprietatea subțierii forfecării. Hidroxipropil metilceluloză de vâscozitate nominală diferită este preparată în soluție apoasă de 2%, iar vâscozitatea sa la diferite rate de forfecare este măsurată, respectiv. Rezultatele sunt următoarele, după cum se arată în figură. La o viteză scăzută de forfecare, vâscozitatea soluției de hidroxipropil metilceluloză nu s -a modificat semnificativ. Odată cu creșterea ratei de forfecare, vâscozitatea soluției de hidroxipropil metilceluloză cu vâscozitate nominală mai mare a scăzut mai evident, în timp ce soluția cu vâscozitate scăzută nu a scăzut evident.
3.4 Relația dintre vâscozitate și temperatură
Vâscozitatea soluției de hidroxipropil metilceluloză este mult afectată de temperatură. Pe măsură ce temperatura crește, vâscozitatea soluției scade. Așa cum se arată în figură, este preparată într -o soluție apoasă cu o concentrație de 2%, iar se măsoară modificarea vâscozității odată cu creșterea temperaturii.
3.5 Alți factori de influență
Vâscozitatea soluției apoase de hidroxipropil metilceluloză este, de asemenea, afectată de aditivi în soluție, valoarea pH -ului soluției și degradarea microbiană. De obicei, pentru a obține o performanță de vâscozitate mai bună sau pentru a reduce costul de utilizare, este necesar să se adauge modificatori de reologie, cum ar fi argilă, argilă modificată, pulbere polimerică, eter de amidon și copolimer alifatic, la soluția apoasă de hidroxipropil metilceluloză. și electroliți precum clorură, bromură, fosfat, azotat etc. pot fi, de asemenea, adăugate la soluția apoasă. Acești aditivi nu vor afecta doar proprietățile de vâscozitate ale soluției apoase, dar vor afecta și alte proprietăți de aplicare ale hidroxipropilului metilceluloză, cum ar fi retenția de apă. , rezistență la SAG, etc.
Vâscozitatea soluției apoase de hidroxipropil metilceluloză nu este aproape afectată de acid și alcalin și este, în general, stabilă în intervalul 3 până la 11. Poate rezista la o anumită cantitate de acizi slabi, cum ar fi acidul formic, acidul acetic, acidul fosforic , acid boric, acid citric, etc. Cu toate acestea, acidul concentrat va reduce vâscozitatea. Dar soda caustică, hidroxidul de potasiu, apa de var, etc. au un efect redus asupra acesteia. În comparație cu alte eteri de celuloză,Hidroxipropil metilcelulozăaqueous solution has good antimicrobial stability, the main reason is that hydroxypropyl methylcellulose has hydrophobic groups with high degree of substitution and steric hindrance of groups However, since the substitution reaction is usually not uniform, the unsubstituted anhydroglucose unit is most easily eroded by microorganisms, resulting În degradarea moleculelor de eter de celuloză și a scipii lanțului. Performanța este că vâscozitatea aparentă a soluției apoase scade. Dacă este necesar să păstrați soluția apoasă de hidroxipropil metilceluloză pentru o lungă perioadă de timp, se recomandă adăugarea unei cantități de agent antifungic, astfel încât vâscozitatea să nu se schimbe semnificativ. Atunci când alegeți agenții anti-fungici, conservanți sau fungicide, ar trebui să acordați atenție siguranței și să alegeți produse care nu sunt toxice pentru corpul uman, să aibă proprietăți stabile și să fie indoși, cum ar fi fungicidele amicale ale lui Dow Chem, Canguard64 conservanți, agenții de bacterii FuelSaver, FuelSaver Agents și alte produse. poate juca un rol corespunzător.
Timpul post: 28-2024 aprilie