Temperaturna tehnologija hidroksipropil metilceluloze (HPMC)

Hidroksipropil metilna celuloza (HPMC) je neionski celulozni eter, ki se pogosto uporablja pri gradbeništvu, medicini, hrani, prevlekah in drugih panogah. Njegove edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti mu omogočajo odlično stabilnost in funkcionalno delovanje v visokotemperaturnih okoljih. Z naraščajočim povpraševanjem po visokih temperaturnih aplikacijah je visoko temperaturna odpornost in spreminjanje tehnologije HPMC postopoma postala raziskovalna žarišče.

1. osnovne lastnosti HPMC

HPMC ima dobro topnost vode, zgostitev, oblikovanje filmov, emulgiranje, stabilnost in biokompatibilnost. V visokih temperaturnih pogojih bodo vplivale topnost, vedenje gelacije in reološke lastnosti HPMC, zato je za njegovo uporabo še posebej pomembna optimizacija visokotemperaturne tehnologije.

2. Glavne značilnosti HPMC pod visokim temperaturnim okoljem

Toplotna gelacija

HPMC ima edinstven pojav toplotnega gelacije v visokotemperaturnih okoljih. Ko se temperatura dvigne v določen obseg, se bo viskoznost raztopine HPMC zmanjšala in gelacija se bo pojavila pri določeni temperaturi. Ta značilnost je še posebej pomembna pri gradbenih materialih (kot so cementna malta, samostojna malta) in prehrambena industrija. Na primer, v visokotemperaturnih okoljih lahko HPMC po hlajenju zagotovi boljše zadrževanje vode in obnovi tekočnost.

Visoka temperaturna stabilnost

HPMC ima dobro toplotno stabilnost in pri visokih temperaturah ni enostavno razgraditi ali denature. Na splošno je njegova toplotna stabilnost povezana s stopnjo zamenjave in stopnjo polimerizacije. S specifično kemično spreminjanjem ali optimizacijo formulacije lahko njegovo toplotno odpornost izboljšamo, tako da lahko še vedno ohranja dobre reološke lastnosti in funkcionalnost v visokotemperaturnih okoljih.

Odpornost na sol in odpornost na alkalij

V visokotemperaturnih okoljih ima HPMC dobro toleranco na kisline, alkalije in elektrolite, zlasti močno alkalijsko odpornost, kar mu omogoča učinkovito izboljšanje gradbenih zmogljivosti v materialih na cementu in ostane stabilno med dolgotrajno uporabo.

Zadrževanje vode

HPMC -jeva visoka temperaturna zadrževanje vode je pomembna značilnost za široko uporabo v gradbeništvu. V visoki temperaturi ali suhih okoljih lahko HPMC učinkovito zmanjša izhlapevanje vode, zamuja reakcijo hidratacije cementa in izboljša gradbeno delovanje, s čimer se zmanjša nastajanje razpok in izboljša kakovost končnega izdelka.

Površinska aktivnost in disperzibilnost

V visokem temperaturnem okolju lahko HPMC še vedno ohranja dobro emulgiranje in razpršitev, stabilizira sistem in se široko uporablja v premazih, barvah, gradbenih materialih, hrani in drugih poljih.

3. Tehnologija spreminjanja visoke temperature HPMC

Kot odgovor na potrebe z visoko temperaturo so raziskovalci in podjetja razvila različne tehnologije spreminjanja HPMC za izboljšanje njegove toplotne odpornosti in funkcionalne stabilnosti. Predvsem vključno:

Povečanje stopnje nadomestitve

Stopnja nadomestitve (DS) in molarna substitucija (MS) HPMC pomembno vplivata na njegovo toplotno odpornost. S povečanjem stopnje zamenjave hidroksipropila ali metoksi se lahko njegova temperatura toplotnega gelacije učinkovito zmanjša in njegova visoka temperaturna stabilnost lahko izboljšamo.

Sprememba kopolimerizacije

Kopolimerizacija z drugimi polimeri, kot so sestavljanje ali mešanje s polivinilnim alkoholom (PVA), poliakrilna kislina (PAA) itd., Lahko izboljša toplotno odpornost HPMC in ohrani dobre funkcionalne lastnosti v visokem temperaturnem okolju.

Sprememba navzkrižne povezave

Toplotno stabilnost HPMC je mogoče izboljšati s kemičnim navzkrižnim vezanjem ali fizičnim navzkrižnim povezovanjem, zaradi česar je njegova zmogljivost stabilnejša v visokih temperaturnih pogojih. Na primer, uporaba silikonske ali poliuretanske modifikacije lahko izboljša toplotno odpornost in mehansko trdnost HPMC.

Sprememba nanokompozita

V zadnjih letih je dodajanje nanomaterialov, kot je nano-silicon dioksid (SIO₂) in nano-celuloza lahko učinkovito poveča toplotno odpornost in mehanske lastnosti HPMC, tako da lahko še vedno ohranja dobre reološke lastnosti v visokem temperaturnem okolju.

4. polje HPMC visoke temperature

Gradbeni materiali

V gradbenih materialih, kot so suha malta, lepilo za ploščice, kiti v prahu in zunanji izolacijski sistem za zunanjo steno, lahko HPMC učinkovito izboljša gradbeno delovanje v visokem temperaturnem okolju, zmanjša razpokanje in izboljša zadrževanje vode.

Živilska industrija

Kot dodatek za hrano lahko HPMC uporabljamo v pečenih živilih z visoko temperaturo za izboljšanje zadrževanja vode in konstrukcijsko stabilnost hrane, zmanjšanje izgube vode in izboljšanje okusa.

Medicinsko področje

V farmacevtski industriji se HPMC uporablja kot tablični premaz in material za trajno sproščanje za izboljšanje toplotne stabilnosti zdravil, zamudo sproščanje zdravil in izboljšanje biološke uporabnosti.

Vrtanje olja

HPMC se lahko uporablja kot dodatek za tekočino za vrtanje olja za izboljšanje visoke temperaturne stabilnosti vrtalne tekočine, preprečevanje kolapsa stene in izboljšanje učinkovitosti vrtanja.

HPMC ima edinstveno toplotno gelacijo, visoko temperaturno stabilnost, odpornost na alkalij in zadrževanje vode v visokem temperaturnem okolju. Njegova toplotna odpornost je mogoče še izboljšati s kemijsko modifikacijo, modifikacijo kopolimerizacije, modifikacijo navzkrižne povezave in modifikacijo nano-kompozita. V mnogih panogah, kot so gradnja, hrana, zdravila in nafta, se pogosto uporablja, kar kaže na velik tržni potencial in možnosti uporabe. V prihodnosti se bo z raziskavami in razvojem visokozmogljivih izdelkov HPMC razširilo več aplikacij na visokih temperaturnih poljih.