Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je multifunkčná zlúčenina, ktorá sa bežne používa v rôznych odvetviach kvôli jej jedinečnému chemickému zloženiu a vlastnostiam.
1. Chemické zloženie:
a. Chrbtica celulózy:
HPMC je derivát celulózy, čo znamená, že je odvodený od celulózy, prírodného polysacharidu nachádzajúci sa v stenách rastlinných buniek. Celulóza pozostáva z opakujúcich sa jednotiek β-d-glukózy spojených s β (1 → 4) glykozidnými väzbami.
b. Substitúcia:
V HPMC je hydroxylová (-OH) skupina chrbtice celulózy substituovaná metyl a hydroxypropylovými skupinami. Táto substitúcia sa vyskytuje prostredníctvom éterickej reakcie. Stupeň substitúcie (DS) sa týka priemerného počtu hydroxylových skupín substituovaných na glukózovú jednotku v reťazci celulózy. DS metyl a hydroxypropylových skupín sú odlišné, čo ovplyvňuje výkon HPMC.
2. Syntéza:
a. Éterifikácia:
HPMC sa syntetizuje pomocou éterifikačnej reakcie celulózy s propylénoxidom a metylchloridom. Tento proces zahŕňa reagovanie celulózy s propylénoxidom na zavádzanie hydroxypropylových skupín a potom s metylchloridom na zavádzanie metylových skupín.
b. Stupeň alternatívnej kontroly:
DS HPMC sa môže regulovať úpravou reakčných podmienok, ako je teplota, reakčný čas a koncentrácia reaktantu.
3. Výkon:
a. Rozpustnosť:
HPMC je rozpustný vo vode a niektorých organických rozpúšťadlách, ako je metanol a etanol. Jeho rozpustnosť sa však znižuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou a stupňom substitúcie.
b. Formovanie filmu:
HPMC tvorí priehľadný, flexibilný film, keď je rozpustený vo vode. Tieto filmy majú dobrú mechanickú pevnosť a bariérové vlastnosti.
C. Viskozita:
Roztoky HPMC vykazujú pseudoplastické správanie, čo znamená, že ich viskozita klesá so zvyšujúcou sa šmykovou rýchlosťou. Viskozita roztokov HPMC závisí od faktorov, ako je koncentrácia, molekulová hmotnosť a stupeň substitúcie.
d. Zadržiavanie vody:
Jednou z kľúčových vlastností HPMC je jeho schopnosť udržať vodu. Táto vlastnosť je kritická v rôznych aplikáciách, ako sú stavebné materiály, kde sa HPMC používa ako zahusťovadlo a činidlo na zadržiavanie vody.
e. Adhézia:
HPMC sa často používa ako lepidlo v rôznych odvetviach kvôli svojej schopnosti vytvárať silné väzby na rôzne substráty.
4. Aplikácia:
a. Farmaceutický priemysel:
Vo farmaceutikách sa HPMC používa ako spojivo, činidlo na potiahnutie filmov, činidlo s kontrolovaným uvoľňovaním a modifikátor viskozity v tabletových formuláciách.
b. Stavebný priemysel:
HPMC sa pridáva do mínometov založených na cemente, omietkach na báze sadry a dlaždíc, aby sa zlepšila spracovateľnosť, zadržiavanie vody a adhézia.
C. Potravinový priemysel:
V potravinárskom priemysle sa HPMC používa ako zahusťovadlo, stabilizátor a emulgátor vo výrobkoch, ako sú omáčky, dresingy a zmrzlina.
d. Produkty osobnej starostlivosti:
HPMC sa používa ako zahusťovadlo, emulgátor a agent tvoriace filmy v produktoch osobnej starostlivosti, ako sú šampóny, pleťové vody a krémy.
e. Farby a povlaky:
V farbách a povlakoch sa HPMC používa na zlepšenie disperzie pigmentov, kontroly viskozity a zadržiavanie vody.
Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je všestranná zlúčenina so širokou škálou aplikácií v rôznych odvetviach. Jeho jedinečné chemické zloženie, syntéza a vlastnosti z nej robia dôležitú zložku vo farmaceutikách, stavebných materiáloch, potravinách, výrobkoch osobnej starostlivosti a farbách/náteroch. Pochopenie vlastností HPMC umožňuje prispôsobené aplikácie v rôznych oblastiach, čo prispieva k jeho rozšírenému využívaniu a dôležitosti v moderných výrobných procesoch.
Čas príspevku: február-22-2024