Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) je spojina, ki je zaradi večnamenskih lastnosti postala glavna surovina v mnogih panogah. Običajno se uporablja kot dodatek za hrano, zgoščevalec kozmetike in celo medicinska sestavina v mnogih zdravilih. Edinstvena lastnost HPMC je njegovo tiksotropno vedenje, ki mu omogoča, da v določenih pogojih spreminja lastnosti viskoznosti in pretoka. Poleg tega imata HPMC z visoko viskoznostjo in z nizko viskoznostjo, ki ima tiksotropijo tudi pod temperaturo gela.
Tiksotropija se pojavi v HPMC, ko raztopina postane strižna upognjenost, ko pritisk ali mešani tlak, kar povzroči zmanjšanje viskoznosti. To vedenje je mogoče tudi obrniti; Ko stres odstranimo in raztopina pusti počivati, se viskoznost počasi vrne v svoje višje stanje. Ta edinstvena lastnost omogoča HPMC dragoceno sestavino v številnih panogah, saj omogoča lažje uporabe in lažjo obdelavo.
Kot neionski hidrokoloid HPMC nabrekne v vodi, da tvori gel. Stopnja otekanja in geling je odvisna od molekulske mase in koncentracije polimera, pH in temperature raztopine. HPMC z visoko viskoznostjo ima običajno visoko molekulsko maso in proizvaja gel z visoko viskoznostjo, medtem ko ima HPMC z nizko viskoznostjo nizko molekulsko maso in proizvaja manj viskozen gel. Kljub tem razlikam v uspešnosti pa obe vrsti HPMC kažeta tiksotropijo zaradi strukturnih sprememb, ki se pojavljajo na molekularni ravni.
Tiksotropno vedenje HPMC je posledica poravnave polimernih verig zaradi strižne napetosti. Ko se strižni stres uporabi za HPMC, se polimerne verige poravnajo v smeri uporabljenega stresa, kar ima za posledico uničenje tridimenzionalne mrežne strukture, ki je obstajala v odsotnosti stresa. Motnje omrežja povzroči zmanjšanje viskoznosti raztopine. Ko stres odstranimo, se polimerne verige preuredijo vzdolž svoje prvotne orientacije, obnovijo omrežje in obnavljajo viskoznost.
HPMC ima tudi tiksotropijo pod temperaturo geliranja. Temperatura gela je temperatura, pri kateri polimerne verige navzkrižno vežejo, da tvorijo tridimenzionalno omrežje, ki tvori gel. Odvisno je od koncentracije, molekulske mase in pH raztopine polimera. Nastali gel ima visoko viskoznost in se pod pritiskom ne spreminja hitro. Vendar je pod temperaturo gelacije raztopina HPMC ostala tekoča, vendar je še vedno pokazala tiksotropno vedenje zaradi prisotnosti delno oblikovane mrežne strukture. Omrežje, ki ga tvorijo ti deli, se pod pritiskom pokvari, kar ima za posledico zmanjšanje viskoznosti. To vedenje je koristno v mnogih aplikacijah, kjer morajo rešitve enostavno pretočiti, ko jih mešajo.
HPMC je vsestranska kemikalija z več edinstvenimi lastnostmi, ena od njih je njegovo tiksotropno vedenje. Tako visoko viskoznost kot HPMC z nizko viskoznostjo imata to lastnost, ki ima tiksotropijo tudi pod temperaturo gela. Ta značilnost naredi HPMC dragoceno komponento v številnih panogah, ki potrebujejo rešitve, ki upravljajo z enostavnim tokom, da se zagotovi nemoteno uporabo. Kljub razlikam v lastnostih med visoko viskoznostjo in HPMC z nizko viskoznostjo se njihovo tiksotropno vedenje pojavi zaradi poravnave in motenj delno oblikovane mrežne strukture. Raziskovalci zaradi svojih edinstvenih lastnosti nenehno raziskujejo različne aplikacije HPMC, v upanju, da bodo ustvarili nove izdelke in zagotovili boljše rešitve za potrošnike po vsem svetu.
Čas objave: avgust-23-2023