Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) — многофункциональное соединение, широко используемое в различных отраслях промышленности благодаря своему уникальному химическому составу и свойствам.
1. Химический состав:
а. Целлюлозный остов:
HPMC является производным целлюлозы, что означает, что он получен из целлюлозы, природного полисахарида, обнаруженного в стенках растительных клеток. Целлюлоза состоит из повторяющихся единиц β-D-глюкозы, связанных β(1→4) гликозидными связями.
б) Замена:
В HPMC гидроксильная (-OH) группа целлюлозной основы замещена метильными и гидроксипропильными группами. Это замещение происходит посредством реакции этерификации. Степень замещения (DS) относится к среднему числу гидроксильных групп, замещенных на единицу глюкозы в целлюлозной цепи. DS метильных и гидроксипропильных групп различны, что влияет на производительность HPMC.
2. Синтез:
а. Этерификация:
HPMC синтезируется посредством реакции этерификации целлюлозы с пропиленоксидом и метилхлоридом. Процесс включает реакцию целлюлозы с пропиленоксидом для введения гидроксипропильных групп, а затем с метилхлоридом для введения метильных групп.
б) Степень альтернативного контроля:
СЗ ГПМЦ можно контролировать, регулируя условия реакции, такие как температура, время реакции и концентрация реагентов.
3. Производительность:
а. Растворимость:
ГПМЦ растворяется в воде и некоторых органических растворителях, таких как метанол и этанол. Однако его растворимость уменьшается с увеличением молекулярной массы и степени замещения.
б) Образование пленки:
При растворении в воде ГПМЦ образует прозрачную, гибкую пленку. Эти пленки обладают хорошей механической прочностью и барьерными свойствами.
В. Вязкость:
Растворы HPMC проявляют псевдопластичное поведение, что означает, что их вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвига. Вязкость растворов HPMC зависит от таких факторов, как концентрация, молекулярная масса и степень замещения.
г. Задержка воды:
Одним из ключевых свойств HPMC является его способность удерживать воду. Это свойство имеет решающее значение в различных применениях, таких как строительные материалы, где HPMC используется в качестве загустителя и водоудерживающего агента.
е. Адгезия:
ГПМЦ часто используется в качестве клея в различных отраслях промышленности благодаря своей способности образовывать прочные связи с различными субстратами.
4. Применение:
а) Фармацевтическая промышленность:
В фармацевтике ГПМЦ используется в качестве связующего вещества, агента для создания пленочного покрытия, агента контролируемого высвобождения и модификатора вязкости в таблетированных составах.
б) Строительная отрасль:
ГПМЦ добавляется в цементные растворы, гипсовые штукатурки и плиточные клеи для улучшения обрабатываемости, водоудержания и адгезии.
В. пищевая промышленность:
В пищевой промышленности ГПМЦ используется в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора в таких продуктах, как соусы, заправки и мороженое.
г. Средства личной гигиены:
ГПМЦ используется в качестве загустителя, эмульгатора и пленкообразующего агента в средствах личной гигиены, таких как шампуни, лосьоны и кремы.
е. Краски и покрытия:
В красках и покрытиях ГПМЦ используется для улучшения дисперсии пигмента, контроля вязкости и удержания воды.
Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) — универсальное соединение с широким спектром применения в различных отраслях промышленности. Его уникальный химический состав, синтез и свойства делают его важным ингредиентом в фармацевтических препаратах, строительных материалах, продуктах питания, средствах личной гигиены и красках/покрытиях. Понимание свойств ГПМЦ позволяет находить индивидуальные применения в различных областях, способствуя его широкому использованию и важности в современных производственных процессах.
Время публикации: 22 февр. 2024 г.