Hydroxipropylmetylcellulosa HPMC är en slags icke-jonisk cellulosa blandad eter. Till skillnad från jonisk metylkarboximetylcellulosa blandad eter reagerar den inte med tungmetaller. På grund av de olika förhållandena mellan metoxylinnehåll och hydroxipropylinnehåll i hydroxipropylmetylcellulosa och olika viskositeter, finns det många sorter med olika egenskaper, till exempel högt metoxylinnehåll och låg hydroxipropylinnehåll dess prestanda är nära metylcellulosen, medan det av låg Metoxylinnehåll och högt hydroxipropylinnehåll är nära det för hydroxipropylmetylcellulosa. I varje sort, även om endast en liten mängd hydroxipropylgrupp eller en liten mängd metoxylgrupp finns, finns det stora skillnader i lösligheten i organiska lösningsmedel eller flockningstemperaturen i vattenhaltiga lösningar.
(1) Löslighetsegenskaper hos hydroxipropylmetylcellulosa
①Solubility av hydroxipropylmetylcellulosa i vattenhydroxipropylmetylcellulosa är faktiskt en slags metylcellulosa modifierad genom propylenoxid (metoxipropylen), så det har fortfarande samma egenskaper som metylcellulosa cellulos har liknande egenskaper av kallt vattenlöslighet och varmt vatteninsolubli. På grund av den modifierade hydroxipropylgruppen är emellertid dess gelatemperatur i varmt vatten mycket högre än för metylcellulosa. For example, the viscosity of hydroxypropyl methylcellulose aqueous solution with 2% methoxy content substitution degree DS=0.73 and hydroxypropyl content MS=0.46 is 500 mpa·s at 20°C, and its gel temperature It can reach close to 100°C, while Metylcellulosa vid samma temperatur är endast cirka 55 ° C. När det gäller dess löslighet i vatten har den också förbättrats kraftigt. Till exempel pulveriserade hydroxipropylmetylcellulosa (granulär form 0,2 ~ 0,5 mm vid 20 ° C med en 4% vattenlösningsviskositet på 2PA • S kan köpas vid rumstemperatur, är den lätt löslig i vatten utan att kylas.
②Solubility av hydroxipropylmetylcellulosa i organiska lösningsmedel lösligheten av hydroxipropylmetylcellulosa i organiska lösningsmedel är också bättre än för metylcellulosa. För produkter över 2.1 är hydroxipropylmetylcellulosa med hög viskositet innehållande hydroxipropyl MS = 1,5 ~ 1,8 och metoxi DS = 0,2 ~ 1,0, med en total grad av substitution över 1,8, löslig i anhydrous metanol och etanollösningar medium och termoplast och vattenlösning och vattenlösning . Det är också lösligt i klorerade kolväten såsom metylenklorid och kloroform och organiska lösningsmedel såsom aceton, isopropanol och diacetonalkohol. Dess löslighet i organiska lösningsmedel är bättre än vattenlöslighet.
(2) Faktorer som påverkar viskositeten hos hydroxipropylmetylcellulosa Standardviskositetsbestämningen av hydroxipropylmetylcellulosa är densamma som andra cellulosaetrar och mäts vid 20 ° C med en 2% vattenlösning som standard. Viskositeten för samma produkt ökar med ökningen av koncentrationen. För produkter med olika molekylvikter i samma koncentration har produkten med en större molekylvikt högre viskositet. Dess förhållande till temperaturen liknar det för metylcellulosa. När temperaturen stiger börjar viskositeten minska, men när den når en viss temperatur,
Viskositeten stiger plötsligt och gelationen inträffar. Geltemperaturen för produkter med låg viskositet är högre. är hög. Dess gelpunkt är inte bara relaterad till viskositeten hos eter, utan också relaterad till sammansättningsförhållandet mellan metoxylgrupp och hydroxipropylgrupp i eter och storleken på den totala substitutionsgraden. Det måste noteras att hydroxipropylmetylcellulosa också är pseudoplastisk, och dess lösning är stabil vid rumstemperatur utan nedbrytning i viskositet förutom möjligheten till enzymatisk nedbrytning.
(3) Salttoleransen för hydroxipropylmetylcellulosa Eftersom hydroxipropylmetylcellulosa är en icke-jonisk eter, reagerar den inte i vattenmedier, till skillnad från andra joniska cellulosetrar, till exempel karboximetylcellulosa reagerar med tunga metalljoner och fall ut i lösningen. Allmänna salter som klorid, bromid, fosfat, nitrat etc. kommer inte att fälla ut när de tillsätts till dess vattenhaltiga lösning. Tillsatsen av salt har emellertid viss påverkan på flockningstemperaturen för dess vattenlösning. När saltkoncentrationen ökar minskar geltemperaturen. När saltkoncentrationen är under flockningspunkten tenderar lösningens viskositet att öka. Därför tillsätts en viss mängd salt. I tillämpningen kan det uppnå förtjockningseffekt mer ekonomiskt. Därför är det i vissa tillämpningar bättre att använda en blandning av cellulosaeter och salt än en högre koncentration av eterlösning för att uppnå förtjockningseffekten.
(4) Hydroxipropylmetylcellulosasyra och alkali -resistens hydroxipropylmetylcellulosa är i allmänhet stabilt för syror och alkalier och påverkas inte i intervallet pH 2 ~ 12. Det kan motstå en viss mängd ljusa syror, såsom myrsyra, ättiksyra, citronsyra, suffkonsyra, fosforsyra, borsyra, etc. Men koncentrerad syra har effekten av att minska viskositeten. Alkalier som kaustisk soda, kaustisk potash och lime vatten har ingen effekt på det, men de kan något öka lösningens viskositet och sedan sakta minska den.
(5) Beloppet av hydroxipropylmetylcellulosa hydroxipropylmetylcelluloslösning kan blandas med vattenlösliga polymerföreningar för att bli en enhetlig och transparent lösning med högre viskositet. Dessa polymerföreningar inkluderar polyetylenglykol, polyvinylacetat, polysilikon, polymetylvinylsiloxan, hydroxietylcellulosa och metylcellulosa. Naturliga högmolekylära föreningar som arabiska gummi, Locust Bean Gum, Karaya Gum, etc. har också god kompatibilitet med sin lösning. Hydroxipropylmetylcellulosa kan också blandas med mannitolester eller sorbitolester av stearinsyra eller palmitinsyra, och kan också blandas med glycerin, sorbitol och mannitol, och dessa föreningar kan användas som hydroxipropylmetylcellulosplastiserare för cellulos.
(6) Olöslig vattenlöslig cellulosaetrar hos hydroxipropylmetylcellulosa kan tvärbundas med aldehyder på ytan, så att dessa vattenlösliga etrar fälls ut i lösningen och blir olösliga i vatten. The aldehydes that make hydroxypropyl methylcellulose insoluble include formaldehyde, glyoxal, succinic aldehyde, adipaldehyde, etc. When using formaldehyde, special attention should be paid to the pH value of the solution, among which glyoxal reacts faster , so glyoxal is commonly used as a crosslinking agent i industriell produktion. Mängden för denna typ av tvärbindningsmedel i lösningen är 0,2%~ 10%av massan av eter, företrädesvis 7%~ 10%, till exempel 3,3%~ 6%av glyoxal är den mest lämpliga. Generellt sett behandlingen
Temperaturen är 0 ~ 30 ℃, och tiden är 1 ~ 120min. Den tvärbindningsreaktionen måste genomföras under sura förhållanden. Generellt tillsätts lösningen först med oorganisk stark syra eller organisk karboxylsyra för att justera lösningens pH till cirka 2 ~ 6, företrädesvis mellan 4 ~ 6, och tillsätt sedan aldehyder för att utföra tvärbindningsreaktionen. Den använda syran har saltsyra, svavelsyra, fosforsyra, myrsyra, ättiksyra, hydroxyättiksyra, suffsyra eller citronsyra etc., varvid myrsyra eller ättiksyra är tillrådligt och myrsyra är optimal. Syran och aldehyden kan också tillsättas samtidigt för att lösningen kan genomgå en tvärbindningsreaktion inom det önskade pH-området. Denna reaktion används ofta i den slutliga behandlingsprocessen i beredningsprocessen för cellulosaetrar. Efter att cellulosa eter är olöslig är det bekvämt att använda
20 ~ 25 ℃ Vatten för tvätt och rening. När produkten används kan alkaliska ämnen läggas till lösningen av produkten för att justera pH för lösningen som ska vara alkalisk och produkten kommer att lösas upp i lösningen snabbt. Denna metod är också tillämplig på behandlingen av filmen efter att cellulosa eterlösningen har gjorts till en film för att göra den till en olöslig film.
(7)The enzyme resistance of hydroxypropyl methylcellulose is theoretically cellulose derivatives, such as each anhydroglucose group, if there is a firmly bonded substituent group, it is not easy to be infected by microorganisms, but in fact the finished product When the substitution value exceeds 1, det kommer också att försämras av enzymer, vilket innebär att graden av substitution av varje grupp på cellulosakedjan inte är tillräckligt enhetlig, och mikroorganismer kan eroderas på den osubstituerade anhydroglukosgruppen för att bilda sockerarter, som näringsämnen för mikroorganismer för att absorbera. Därför, om graden av eterifieringsersättning av cellulosa ökar, kommer resistensen mot enzymatisk erosion av cellulosaeter också att öka. Enligt rapporter, under kontrollerade förhållanden, är hydrolysresultaten för enzymerna, den återstående viskositeten av hydroxipropylmetylcellulosa (ds = 1,9) är 13,2%, metylcellulosa (ds = 1,83) är 7,3%, metylcellulosa (ds = 1,66) är 3,8%, 3,8%, är 3,8%, 3,8%, 3,8%, 3,8%, och hydroxietylcellulosa är 1,7%. Det kan ses att hydroxipropylmetylcellulosa har en stark antizymförmåga. Därför används det utmärkta enzymresistensen hos hydroxipropylmetylcellulosa, i kombination med dess goda spridbarhet, förtjockning och filmbildande egenskaper, i vattenemulsionsbeläggningar etc. och behöver i allmänhet inte lägga till konserveringsmedel. För långsiktig lagring av lösningen eller möjlig förorening från utsidan kan emellertid konserveringsmedel läggas till som en försiktighetsåtgärd, och valet kan bestämmas enligt lösningens slutliga krav. Fenylmercuric acetat och mangan fluorosilikat är effektiva konserveringsmedel, men de har alla toxicitet, uppmärksamhet måste ägnas åt operationen. Generellt kan 1 ~ 5 mg fenylkvicksilveracetat tillsättas till lösningen per liter i doseringen.
(8) Prestandan av hydroxipropylmetylcellulosafilm hydroxipropylmetylcellulosa har utmärkta filmbildande egenskaper. Dess vattenhaltiga lösning eller organiska lösningsmedelslösning är belagd på en glasplatta, och den blir färglös och transparent efter torkning. Och tuff film. Den har god fuktmotstånd och förblir solid vid höga temperaturer. Om hygroskopisk mjukgörare läggs till kan dess förlängning och flexibilitet förbättras. När det gäller förbättring av flexibilitet är mjukgörare som glycerin och sorbitol de mest lämpliga. I allmänhet är lösningskoncentrationen 2%~ 3%, och mängden mjukgörare är 10%~ 20%av cellulosaeter. Om innehållet i mjukgörare är för hög kommer kolloidal uttorkningskrympning att inträffa vid hög luftfuktighet. Filmens draghållfasthet med
Mjukgörare tillagd är mycket större än det utan mjukgörare, och det ökar med ökningen av det extra beloppet. När det gäller filmens hygroskopicitet ökar den också med ökningen av mängden mjukgörare.
Inläggstid: nov 24-2022