Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) является неионным водорастворимым полимерным соединением, полученным в результате химической модификации натуральной целлюлозы. Он широко используется в продовольственной, медицине, косметике и строительной промышленности, особенно в качестве клейкого, утолшителя, эмульгатора и подвешенного агента в фармацевтических препаратах. В процессе применения характеристики вязкости водного раствора HPMC имеют решающее значение для его производительности в разных областях.
1. Структура и свойства гидроксипропилцеллюлозы
Молекулярная структура HPMC содержит две заместительные группы, гидроксипропил (-Ch₂Чохч₃) и метил (-och₃), что делает его хорошей растворимостью и модификацией воды. Молекулярная цепь HPMC имеет определенную жесткую структуру, но она также может сформировать трехмерную сетевую структуру в водном растворе, что приводит к увеличению вязкости. Его молекулярная масса, тип заместителя и степень замещения (то есть степень гидроксипропильного и метилового замещения каждой единицы) оказывают важное влияние на вязкость раствора.
2. Характеристики вязкости водного раствора
Характеристики вязкости водного раствора HPMC тесно связаны с такими факторами, как концентрация, молекулярная масса, температура и значение pH растворителя. Как правило, вязкость водного раствора HPMC увеличивается с увеличением его концентрации. Его вязкость демонстрирует невинское реологическое поведение, то есть, поскольку скорость сдвига увеличивается, вязкость раствора постепенно уменьшается, демонстрируя явление истончения сдвига.
(1) Влияние концентрации
Существует определенная связь между вязкостью водного раствора HPMC и его концентрацией. По мере увеличения концентрации HPMC молекулярные взаимодействия в водном растворе усиливаются, а запутывание и сшивание молекулярных цепей увеличиваются, что приводит к увеличению вязкости раствора. При более низких концентрациях вязкость водного раствора HPMC линейно увеличивается с увеличением концентрации, но при более высоких концентрациях рост вязкости раствора имеет тенденцию быть плоским и достигает стабильного значения.
(2) Влияние молекулярной массы
Молекулярная масса HPMC напрямую влияет на вязкость его водного раствора. HPMC с более высокой молекулярной массой имеет более длинные молекулярные цепи и может образовывать более сложную трехмерную структуру сети в водном растворе, что приводит к более высокой вязкости. Напротив, HPMC с более низкой молекулярной массой имеет более слабую сетевую структуру и более низкую вязкость из -за его более коротких молекулярных цепей. Следовательно, при применении очень важно выбрать HPMC с подходящей молекулярной массой для достижения идеального эффекта вязкости.
(3) Влияние температуры
Температура является важным фактором, влияющим на вязкость водного раствора HPMC. Когда температура повышается, движение молекул воды усиливается, а вязкость раствора обычно уменьшается. Это связано с тем, что когда температура повышается, свобода молекулярной цепи HPMC увеличивается, а взаимодействие между молекулами ослабевает, тем самым снижая вязкость раствора. Однако реакция HPMC от разных партий или брендов на температуру также может варьироваться, поэтому температурные условия должны быть скорректированы в соответствии с конкретными требованиями применения.
(4) Влияние значения pH
Сам HPMC является неионовым соединением, а вязкость его водного раствора чувствительна к изменениям в рН. Хотя HPMC демонстрирует относительно стабильные характеристики вязкости в кислых или нейтральных средах, растворимость и вязкость HPMC будут влиять в чрезвычайно кислой или щелочной среде. Например, в сильных кислотных или сильных щелочных условиях молекулы HPMC могут быть частично разлагаются, тем самым снижая вязкость своего водного раствора.
3. Реологический анализ характеристик вязкости водного раствора HPMC
Реологическое поведение водного раствора HPMC обычно показывает не-ньютоновские характеристики жидкости, что означает, что его вязкость связана не только с такими факторами, как концентрация раствора и молекулярная масса, но и с скоростью сдвига. Вообще говоря, при низких скоростях сдвига водный раствор HPMC показывает более высокую вязкость, в то время как при увеличении скорости сдвига вязкость уменьшается. Такое поведение называется «прореживание сдвига» или «истончение сдвига» и очень важно во многих практических приложениях. Например, в полях покрытий, фармацевтические препараты, пищевая обработка и т. Д. Характеристики истончения сдвига HPMC могут гарантировать, что высокая вязкость поддерживается во время низкоскоростных применений, и он может легче течь при высокоскоростных условиях сдвига.
4. Другие факторы, влияющие на вязкость водного раствора HPMC
(1) Эффект соли
Добавление солевых растворенных веществ (таких как хлорид натрия) может увеличить вязкость водного раствора HPMC. Это связано с тем, что соль может усиливать взаимодействие между молекулами, изменяя ионную прочность раствора, так что молекулы HPMC образуют более компактную сетевую структуру, тем самым увеличивая вязкость. Однако влияние типа соли и концентрации на вязкость также необходимо скорректировать в соответствии с конкретными обстоятельствами.
(2) эффект других добавок
Добавление других добавок (таких как поверхностно -активные вещества, полимеры и т. Д.) В водный раствор HPMC также повлияет на вязкость. Например, поверхностно -активные вещества могут снизить вязкость HPMC, особенно когда концентрация поверхностно -активного вещества высока. Кроме того, некоторые полимеры или частицы также могут взаимодействовать с HPMC и изменять реологические свойства его раствора.
Характеристики вязкостиГидроксипропиловая метилцеллюлоза Водный раствор влияет многие факторы, включая концентрацию, молекулярную массу, температуру, значение pH и т. Д. Водное раствор HPMC обычно демонстрирует невтоновские реологические свойства, обладает хорошим утолщением и истончением сдвига и широко используется в различных промышленных и фармацевтических полях. Понимание и овладение этими характеристиками вязкости поможет оптимизировать использование HPMC в разных приложениях. В практических приложениях соответствующие условия типа и процесса HPMC должны быть выбраны в соответствии с конкретными потребностями для получения идеальной вязкости и реологических свойств.
Пост времени: марта 01-2025