Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC)это неионный, растворимый в воде целлюлозной смешанный эфир. Внешний вид представляет собой белый или слегка желтый порошок или гранулированный материал, безвкусно, без запаха, нетоксичный, химически стабильный и растворяется в воде, образуя гладкий, прозрачный и вязкий раствор. Одним из наиболее важных свойств гидроксипропилметилцеллюлозы при применении является то, что она увеличивает вязкость жидкости. Эффект утолщения зависит от степени полимеризации (DP) продукта, концентрации целлюлозного эфира в водном растворе, скорости сдвига и температуры раствора. И другие факторы.
01
Жидкий тип водного раствора HPMC
В целом, напряжение жидкости в сдвиговом потоке может быть выражено как функция только скорости сдвига ƒ (γ), если он не зависит от времени. В зависимости от формы ƒ (γ), жидкости можно разделить на различные типы, а именно: ньютоновские жидкости, дилатантные жидкости, псевдопластические жидкости и пластиковые жидкости бингхама.
Эфиры целлюлозы делятся на две категории: одна-неионный целлюлозный эфир, а другая-ионный эфир целлюлозного целлюлоза. Для реологии этих двух типов целлюлозных эфиров. SC Naik et al. Проводил комплексное и систематическое сравнительное исследование гидроксиэтилцеллюлозы и растворов карбоксиметил целлюлозы натрия. Результаты показали, что как неионные растворы целлюлозного эфира, так и растворы ионного целлюлозного эфира были псевдопластическими. Потоки, т.е. не-ньютоновские потоки, приближаются к ньютоновским жидкостям только при очень низких концентрациях. Псевдопластичность гидроксипропилметилцеллюлозного раствора играет важную роль в применении. Например, при применении в покрытиях, из -за характеристик истончения сдвига водных растворов, вязкость раствора уменьшается с увеличением скорости сдвига, что способствует равномерной дисперсии пигментных частиц, а также увеличивает текучесть покрытия. Полем Эффект очень большой; В состоянии покоя вязкость раствора относительно большая, что эффективно предотвращает осаждение пигментных частиц в покрытии.
02
HPMC метод испытания вязкости
Важным показателем для измерения эффекта утолщения гидроксипропилметилцеллюлозы является кажущаяся вязкость водного раствора. Методы измерения кажущейся вязкости обычно включают метод капиллярной вязкости, метод вращательной вязкости и метод падения шарика.
Где: очевидная вязкость, MPA S; K - это постоянная вискозитера; D - плотность образца раствора при 20/20 ° C; t - время для решения, чтобы пройти через верхнюю часть вискозиметера до нижней отметки, s; Время, когда стандартное масло протекает через вискозиметр, измеряется.
Тем не менее, метод измерения капиллярным вискозимером является более хлопотным. Вязкость многихЭфиры целлюлозытрудно проанализировать с использованием капиллярного вискозиметра, потому что эти решения содержат следовые количества нерастворимых веществ, которые обнаруживаются только тогда, когда капиллярный вискозиметр заблокирован. Следовательно, большинство производителей используют вращательные вискометры для контроля качества гидроксипропилцеллюлозы. Вискометры Брукфилда обычно используются в зарубежных странах, а в Китае используются вискометры NDJ.
03
Влияющие факторы вязкости HPMC
3.1 Отношения со степенью агрегации
Когда другие параметры остаются неизменными, вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы раствора пропорциональна степени полимеризации (DP) или молекулярной массы или длины молекулярной цепи и увеличивается с увеличением степени полимеризации. Этот эффект более выражен в случае низкой степени полимеризации, чем в случае высокой степени полимеризации.
3.2 Связь между вязкостью и концентрацией
Вязкость гидроксипропиловой метилцеллюлозы увеличивается с увеличением концентрации продукта в водном растворе. Даже небольшое изменение концентрации приведет к значительному изменению вязкости. С номинальной вязкостью гидроксипропилметилцеллюлозы влияние изменения концентрации раствора на вязкость раствора становится все более и более очевидным.
3.3 Связь между вязкостью и скоростью сдвига
Гидроксипропиловый метилцеллюлозный водный раствор обладает свойством прореживания сдвига. Гидроксипропиловая метилцеллюлоза различной номинальной вязкости готовится в 2% водного раствора, и ее вязкость при различных скоростях сдвига измеряется соответственно. Результаты следующие, как показано на рисунке. При низкой скорости сдвига вязкость раствора гидроксипропилметилцеллюлозы существенно не изменилась. При увеличении скорости сдвига вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы раствора с более высокой номинальной вязкостью уменьшилась более очевидно, в то время как раствор с низкой вязкостью не уменьшился, очевидно.
3.4 Связь между вязкостью и температурой
На вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы раствора сильно влияет температура. По мере увеличения температуры вязкость раствора уменьшается. Как показано на рисунке, он готовится в водный раствор с концентрацией 2%, и измеряется изменение вязкости с повышением температуры.
3.5 Другие влиятельные факторы
Вязкость водного раствора гидроксипропиловой метилцеллюлозы также влияет добавки в растворе, значение pH раствора и деградацию микробов. Обычно, чтобы получить лучшую производительность вязкости или снизить стоимость использования, необходимо добавить модификаторы реологии, такие как глина, модифицированная глина, полимерный порошок, крахмальный эфир и алифатический сополимер, к водному раствору гидроксипропилметилцеллелозы. и электролиты, такие как хлорид, бромид, фосфат, нитрат и т. Д. Также могут быть добавлены в водный раствор. Эти добавки не только влияют на свойства вязкости водного раствора, но также повлияют на другие свойства применения гидроксипропилцеллюлозы, такие как удержание воды. Устойчивость к провисанию и т. Д.
Вязкость водного раствора гидроксипропилметилцеллюлозы почти не влияет кислота и щелочи и, как правило, стабилен в диапазоне от 3 до 11. Она может противостоять определенному количеству слабых кислот, таких как муравьиная кислота, уксусная кислота, фосфорная кислота. , борная кислота, лимонная кислота и т. Д. Однако концентрированная кислота снизит вязкость. Но каустическая сода, гидроксид калия, вода извести и т. Д. Повреждают на нее мало. По сравнению с другими эфирами целлюлозы,Гидроксипропиловая метилцеллюлозаВодный раствор обладает хорошей антимикробной стабильностью, главная причина заключается в том, что гидроксипропилметилцеллюлоза имеет гидрофобные группы с высокой степенью замещения и стерического помеха групп, однако, поскольку реакция замещения обычно не является однородной, необоснованная подразделение ангидроглюкозы наиболее легко эродируется, получена в деградации целлюлозных эфирных молекул и разрыва цепи. Производительность заключается в том, что кажущаяся вязкость водного раствора уменьшается. Если необходимо в течение длительного времени хранить водный раствор гидроксипропилцеллюлозы, рекомендуется добавить следовое количество противогрибкового агента, чтобы вязкость не изменилась значительно. При выборе противогрибковых агентов, консервантов или фунгицидов вы должны обратить внимание на безопасность и выбрать продукты, которые не токсичны для человеческого тела, обладают стабильными свойствами и являются без запаха, такие как амические фунгициды Dow Chem, консерванты CanGuard64, агенты бактерий Fuelsaver, агенты бактерий Fuelsaver, агенты бактерий Fuelsaver. и другие продукты. может сыграть соответствующую роль.
Пост времени: апрель-28-2024