Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) — это соединение, которое стало основным сырьем во многих отраслях промышленности благодаря своим многофункциональным свойствам. Оно широко используется в качестве пищевой добавки, загустителя в косметике и даже медицинского ингредиента во многих лекарствах. Уникальным свойством ГПМЦ является его тиксотропное поведение, которое позволяет ему изменять вязкость и свойства текучести при определенных условиях. Кроме того, как высоковязкая, так и низковязкая ГПМЦ обладают этим свойством, проявляя тиксотропию даже ниже температуры гелеобразования.
Тиксотропия возникает в HPMC, когда раствор становится истонченным при сдвиге при приложении давления или перемешивании, что приводит к снижению вязкости. Это поведение также может быть обращено вспять; когда напряжение снимается и раствор оставляется в покое, вязкость медленно возвращается к своему более высокому состоянию. Это уникальное свойство делает HPMC ценным компонентом во многих отраслях промышленности, поскольку обеспечивает более плавное нанесение и более легкую обработку.
Как неионный гидроколлоид, HPMC набухает в воде, образуя гель. Степень набухания и гелеобразования зависит от молекулярной массы и концентрации полимера, pH и температуры раствора. Высоковязкий HPMC обычно имеет высокую молекулярную массу и производит высоковязкий гель, в то время как низковязкий HPMC имеет низкую молекулярную массу и производит менее вязкий гель. Однако, несмотря на эти различия в производительности, оба типа HPMC проявляют тиксотропию из-за структурных изменений, которые происходят на молекулярном уровне.
Тиксотропное поведение HPMC является результатом выравнивания полимерных цепей из-за напряжения сдвига. Когда к HPMC прикладывается напряжение сдвига, полимерные цепи выравниваются в направлении приложенного напряжения, что приводит к разрушению трехмерной сетчатой структуры, существовавшей при отсутствии напряжения. Разрушение сети приводит к снижению вязкости раствора. Когда напряжение снимается, полимерные цепи перестраиваются вдоль своей первоначальной ориентации, перестраивая сеть и восстанавливая вязкость.
HPMC также проявляет тиксотропию ниже температуры гелеобразования. Температура гелеобразования — это температура, при которой полимерные цепи сшиваются, образуя трехмерную сеть, образуя гель. Она зависит от концентрации, молекулярной массы и pH раствора полимера. Полученный гель имеет высокую вязкость и не изменяется быстро под давлением. Однако ниже температуры гелеобразования раствор HPMC оставался жидким, но все еще проявлял тиксотропное поведение из-за наличия частично сформированной сетчатой структуры. Сеть, образованная этими частями, разрушается под давлением, что приводит к снижению вязкости. Такое поведение полезно во многих приложениях, где растворы должны легко течь при перемешивании.
HPMC — это универсальный химикат с несколькими уникальными свойствами, одним из которых является его тиксотропное поведение. Как высоковязкие, так и низковязкие HPMC обладают этим свойством, проявляя тиксотропию даже ниже температуры гелеобразования. Эта характеристика делает HPMC ценным компонентом во многих отраслях промышленности, где требуются решения, обеспечивающие легкую текучесть для обеспечения плавного нанесения. Несмотря на различия в свойствах между высоковязкими и низковязкими HPMC, их тиксотропное поведение возникает из-за выравнивания и нарушения частично сформированной сетчатой структуры. Благодаря его уникальным свойствам исследователи постоянно изучают различные области применения HPMC, надеясь создать новые продукты и предоставить лучшие решения для потребителей по всему миру.
Время публикации: 23-авг-2023