HPMC ที่มีความหนืดสูงและความหนืดต่ำจะแสดงให้เห็นความหนืดแม้ต่ำกว่าอุณหภูมิเจล

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นสารประกอบที่กลายมาเป็นวัตถุดิบหลักในหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติที่หลากหลาย โดยทั่วไปแล้วมักใช้เป็นสารเติมแต่งอาหาร สารเพิ่มความข้นในเครื่องสำอาง และแม้แต่เป็นส่วนผสมทางการแพทย์ในยาหลายชนิด คุณสมบัติเฉพาะของ HPMC คือพฤติกรรมแบบไธโคทรอปิก ซึ่งช่วยให้เปลี่ยนความหนืดและคุณสมบัติการไหลได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ นอกจากนี้ HPMC ทั้งที่มีความหนืดสูงและความหนืดต่ำยังมีคุณสมบัตินี้ โดยแสดงไธโคทรอปิกได้แม้จะอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิของเจล

ความหนืดจะเกิดขึ้นใน HPMC เมื่อสารละลายเกิดการเหลวแบบเฉือนเมื่อมีการใช้แรงกดหรือคน ส่งผลให้ความหนืดลดลง พฤติกรรมนี้สามารถย้อนกลับได้ เมื่อความเค้นถูกกำจัดออกไปและปล่อยให้สารละลายอยู่เฉยๆ ความหนืดจะค่อยๆ กลับสู่สถานะที่สูงขึ้น คุณสมบัติเฉพาะนี้ทำให้ HPMC เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในหลายอุตสาหกรรม เนื่องจากช่วยให้การใช้งานราบรื่นขึ้นและประมวลผลได้ง่ายขึ้น

HPMC เป็นไฮโดรคอลลอยด์ที่ไม่ใช่อิออน ซึ่งจะพองตัวในน้ำเพื่อสร้างเจล ระดับของการบวมและการเกิดเจลจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลและความเข้มข้นของพอลิเมอร์ ค่า pH และอุณหภูมิของสารละลาย HPMC ที่มีความหนืดสูงโดยทั่วไปจะมีน้ำหนักโมเลกุลสูงและผลิตเจลที่มีความหนืดสูง ในขณะที่ HPMC ที่มีความหนืดต่ำจะมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและผลิตเจลที่มีความหนืดน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความแตกต่างกันในด้านประสิทธิภาพเหล่านี้ HPMC ทั้งสองประเภทก็ยังคงมีความหนืดคงที่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล

พฤติกรรมแบบไธโคทรอปิกของ HPMC เกิดจากการเรียงตัวของโซ่พอลิเมอร์อันเนื่องมาจากแรงเฉือน เมื่อแรงเฉือนถูกนำไปใช้กับ HPMC โซ่พอลิเมอร์จะเรียงตัวในทิศทางของแรงที่กระทำ ส่งผลให้โครงสร้างเครือข่ายสามมิติที่มีอยู่โดยไม่มีแรงเฉือนถูกทำลาย การแตกของเครือข่ายส่งผลให้ความหนืดของสารละลายลดลง เมื่อแรงเฉือนถูกกำจัด โซ่พอลิเมอร์จะเรียงตัวใหม่ตามทิศทางเดิม ทำให้เกิดเครือข่ายขึ้นใหม่และคืนความหนืด

นอกจากนี้ HPMC ยังแสดงความหนืดต่ำที่อุณหภูมิเจล อุณหภูมิเจลคืออุณหภูมิที่โซ่พอลิเมอร์เชื่อมขวางกันเพื่อสร้างเครือข่ายสามมิติจนเกิดเจลขึ้น ซึ่งขึ้นอยู่กับความเข้มข้น น้ำหนักโมเลกุล และค่า pH ของสารละลายของพอลิเมอร์ เจลที่ได้จะมีความหนืดสูงและไม่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วภายใต้แรงกดดัน อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิเจล สารละลาย HPMC ยังคงเป็นของเหลว แต่ยังคงแสดงพฤติกรรมความหนืดต่ำเนื่องจากมีโครงสร้างเครือข่ายที่ก่อตัวบางส่วน เครือข่ายที่เกิดจากส่วนเหล่านี้จะสลายตัวภายใต้แรงกดดัน ส่งผลให้ความหนืดลดลง พฤติกรรมนี้เป็นประโยชน์ในหลายๆ แอปพลิเคชันที่สารละลายจำเป็นต้องไหลได้ง่ายเมื่อถูกกวน

HPMC เป็นสารเคมีอเนกประสงค์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวหลายประการ หนึ่งในนั้นคือพฤติกรรมแบบไธโคทรอปิก ทั้ง HPMC ที่มีความหนืดสูงและความหนืดต่ำต่างก็มีคุณสมบัตินี้ โดยแสดงพฤติกรรมแบบไธโคทรอปิกได้แม้จะอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิของเจลก็ตาม ลักษณะนี้ทำให้ HPMC เป็นส่วนประกอบที่มีค่าในอุตสาหกรรมต่างๆ จำนวนมากที่ต้องการสารละลายที่ไหลได้ง่ายเพื่อให้มั่นใจว่าการใช้งานจะราบรื่น แม้ว่าคุณสมบัติระหว่าง HPMC ที่มีความหนืดสูงและความหนืดต่ำจะแตกต่างกัน แต่พฤติกรรมแบบไธโคทรอปิกของ HPMC เกิดจากการเรียงตัวและการรบกวนของโครงสร้างเครือข่ายที่ก่อตัวบางส่วน เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัวของ HPMC นักวิจัยจึงสำรวจการใช้งานต่างๆ ของ HPMC อย่างต่อเนื่อง โดยหวังว่าจะสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ และนำเสนอโซลูชันที่ดีกว่าสำหรับผู้บริโภคทั่วโลก