Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC)är en icke-jonisk, vattenlöslig cellulosa blandad eter. Utseende är vitt till något gult pulver eller granulärt material, smaklöst, luktlöst, giftigt, kemiskt stabilt och upplöses i vatten för att bilda en smidig, transparent och viskös lösning. En av de viktigaste egenskaperna hos hydroxipropylmetylcellulosa i applicering är att den ökar viskositeten hos vätskan. Förtjockningseffekten beror på produktens grad av polymerisation (DP), koncentrationen av cellulosaeter i vattenlösningen, skjuvhastigheten och lösningstemperaturen. Och andra faktorer.
01
Vätsketyp av vattenhaltig lösning av HPMC
I allmänhet kan spänningen av en vätska i skjuvflödet uttryckas som en funktion av endast skjuvhastigheten ƒ (γ), så länge den inte är tidsberoende. Beroende på formen av ƒ (γ) kan vätskor delas upp i olika typer, nämligen: Newtoniska vätskor, dilatantvätskor, pseudoplastiska vätskor och binghamplastvätskor.
Cellulosaetrar är indelade i två kategorier: den ena är icke-jonisk cellulosaeter och den andra är jonisk cellulosaeter. För reologin hos dessa två typer av cellulosaetrar. SC Naik et al. genomförde en omfattande och systematisk jämförande studie av hydroxietylcellulosa och natriumkarboximetylcellulosaösningar. Resultaten visade att både icke-joniska cellulosa eterlösningar och joniska cellulosa eterlösningar var pseudoplastiska. Flöden, dvs icke-Newtoniska flöden, närmar sig Newtonian vätskor endast vid mycket låga koncentrationer. Pseudoplasticiteten hos hydroxipropylmetylcelluloslösning spelar en viktig roll i tillämpningen. Till exempel, när den appliceras i beläggningar, på grund av skjuvtunnande egenskaper hos vattenhaltiga lösningar, minskar lösningens viskositet med ökningen av skjuvhastigheten, vilket bidrar till den enhetliga spridningen av pigmentpartiklar, och ökar också beläggningen av beläggningen av beläggningen . Effekten är mycket stor; I vila i vila är lösningens viskositet relativt stor, vilket effektivt förhindrar avsättning av pigmentpartiklar i beläggningen.
02
HPMC -viskositetstestmetod
En viktig indikator för att mäta förtjockningseffekten av hydroxipropylmetylcellulosa är den uppenbara viskositeten hos den vattenhaltiga lösningen. Mätmetoderna för uppenbar viskositet inkluderar vanligtvis kapillärviskositetsmetod, rotationsviskositetsmetod och fallande bollviskositetsmetod.
Var: är den uppenbara viskositeten, MPA S; K är viskometerkonstanten; D är densiteten för lösningsprovet vid 20/20 ° C; T är tiden för lösningen att passera genom den övre delen av viskometern till bottenmärket, s; Den tid som standardoljan rinner genom viskometern mäts.
Metoden för mätning med kapillärviscometer är emellertid mer besvärlig. Många viskositetercellulosaetrarär svåra att analysera med hjälp av en kapillärviscometer eftersom dessa lösningar innehåller spårmängder av olösligt material som endast upptäcks när kapillärviscometer är blockerad. Därför använder de flesta tillverkare rotationsviscometers för att kontrollera kvaliteten på hydroxipropylmetylcellulosa. Brookfield -viscometers används ofta i utländska länder, och NDJ -viscometers används i Kina.
03
Påverkande faktorer av HPMC -viskositet
3.1 Förhållande till aggregeringsgraden
När andra parametrar förblir oförändrade är viskositeten hos hydroxipropylmetylcelluloslösning proportionell mot graden av polymerisation (DP) eller molekylvikt eller molekylkedjelängd och ökar med ökningen av graden av polymerisation. Denna effekt är mer uttalad i fallet med låg grad av polymerisation än i fallet med hög grad av polymerisation.
3.2 Förhållandet mellan viskositet och koncentration
Viskositeten hos hydroxipropylmetylcellulosa ökar med ökningen av koncentrationen av produkten i den vattenhaltiga lösningen. Till och med en liten koncentrationsförändring kommer att orsaka en stor förändring i viskositeten. Med den nominella viskositeten hos hydroxipropylmetylcellulosa är effekten av förändringen av lösningskoncentrationen på lösningens viskositet mer och mer uppenbar.
3.3 Förhållandet mellan viskositet och skjuvhastighet
Hydroxipropylmetylcellulosa vattenlösning har egenskapen att skjuva tunnning. Hydroxipropylmetylcellulosa av olika nominell viskositet framställs till 2% vattenlösning, och dess viskositet vid olika skjuvhastigheter mäts respektive. Resultaten är så följande som visas i figuren. Vid låg skjuvhastighet förändrades inte viskositeten hos hydroxipropylmetylcelluloslösning signifikant. Med ökningen av skjuvningshastigheten minskade viskositeten hos hydroxipropylmetylcellulosa lösning med högre nominell viskositet tydligare, medan lösningen med låg viskositet inte minskade uppenbarligen.
3.4 Förhållandet mellan viskositet och temperatur
Viskositeten hos hydroxipropylmetylcellulosa -lösningen påverkas starkt av temperaturen. När temperaturen ökar minskar lösningens viskositet. Som visas i figuren framställs den till en vattenlösning med en koncentration av 2%, och förändringen av viskositeten med temperaturökningen mäts.
3.5 Andra påverkande faktorer
Viskositeten hos den vattenhaltiga lösningen av hydroxipropylmetylcellulosa påverkas också av tillsatser i lösningen, pH -värdet för lösningen och mikrobiell nedbrytning. Vanligtvis, för att få bättre viskositetsprestanda eller minska kostnaden för användning, är det nödvändigt att lägga till reologmodifierare, såsom lera, modifierad lera, polymerpulver, stärkelseeter och alifatisk sampolymer, till den vattenhaltiga lösningen av hydroxipropylmetylcellulosa. och elektrolyter såsom klorid, bromid, fosfat, nitrat etc. kan också tillsättas den vattenhaltiga lösningen. Dessa tillsatser kommer inte bara att påverka viskositetsegenskaperna hos den vattenhaltiga lösningen, utan påverkar också andra appliceringsegenskaper hos hydroxipropylmetylcellulosa såsom vattenretention. , SAG -motstånd, etc.
Viskositeten hos den vattenhaltiga lösningen av hydroxipropylmetylcellulosa påverkas nästan inte av syra och alkali, och är i allmänhet stabil i intervallet 3 till 11. Den kan motstå en viss mängd svaga syror, såsom myrsyra, ättiksyra, fosforsyra , borsyra, citronsyra, etc. Koncentrerad syra kommer dock att minska viskositeten. Men kaustisk soda, kaliumhydroxid, lime vatten etc. har liten effekt på det. Jämfört med andra cellulosaetrar,hydroxipropylmetylcellulosaVattenlösning har god antimikrobiell stabilitet, det främsta skälet är att hydroxipropylmetylcellulosa har hydrofoba grupper med hög grad av substitution och sterisk hinder för grupper, eftersom substitutionsreaktionen vanligtvis inte är enhetlig, den osäkra anhydroglukosenhet vid nedbrytning av cellulosa etermolekyler och kedjescission. Prestandan är att den uppenbara viskositeten hos den vattenhaltiga lösningen minskar. Om det är nödvändigt att lagra den vattenhaltiga lösningen av hydroxipropylmetylcellulosa under lång tid, rekommenderas det att lägga till en spårmängd av svampdödande medel så att viskositeten inte förändras signifikant. När du väljer svampmedel, konserveringsmedel eller fungicider, bör du vara uppmärksam på säkerheten och välja produkter som inte är giftiga för människokroppen, har stabila egenskaper och är luktfria, som Dow Chems amiska fungicider, canguard64-konserveringsmedel, fuelsaverbakterieagenter och andra produkter. kan spela en motsvarande roll.
Inläggstid: april-28-2024