คุณสมบัติของ hydroxypropyl methylcellulose

Hydroxypropyl Methylcellulose HPMC เป็นอีเธอโลสผสมที่ไม่ใช่อิออน ซึ่งแตกต่างจากอิออนเมทิลคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสผสมอีเธอร์มันไม่ได้ทำปฏิกิริยากับโลหะหนัก เนื่องจากอัตราส่วนที่แตกต่างกันของปริมาณ methoxyl และปริมาณ hydroxypropyl ใน hydroxypropyl methylcellulose และ viscosities ที่แตกต่างกันมีหลายพันธุ์ที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันเช่นปริมาณ methoxyl สูงและปริมาณ hydroxypropyl ต่ำ ปริมาณ methoxyl และปริมาณ hydroxypropyl สูงอยู่ใกล้กับไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส อย่างไรก็ตามในแต่ละความหลากหลายแม้ว่าจะมีกลุ่ม hydroxypropyl เพียงเล็กน้อยหรือกลุ่ม methoxyl จำนวนเล็กน้อยเท่านั้น แต่ก็มีความแตกต่างอย่างมากในความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์หรืออุณหภูมิการตกตะกอนในสารละลายที่เป็นน้ำ

(1) คุณสมบัติการละลายของ hydroxypropyl methylcellulose

①solubilityของ hydroxypropyl methylcellulose ในน้ำ hydroxypropyl methylcellulose เป็นจริงชนิดของ methylcellulose ที่ดัดแปลงโดยโพรพิลีนออกไซด์ (methoxypropylene) อย่างไรก็ตามเนื่องจากกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลที่ได้รับการดัดแปลงอุณหภูมิเจลในน้ำร้อนสูงกว่าเมทิลเซลลูโลสมาก ตัวอย่างเช่นความหนืดของสารละลายไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสที่มีระดับการทดแทนปริมาณเมทรอกซี่ 2% DS = 0.73 และปริมาณไฮดรอกซีโพรพิล MS = 0.46 คือ 500 MPa · s ที่ 20 ° C และอุณหภูมิเจล เมทิลเซลลูโลสที่อุณหภูมิเดียวกันอยู่ที่ประมาณ 55 ° C สำหรับความสามารถในการละลายในน้ำก็ยังได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ตัวอย่างเช่น hydroxypropyl methylcellulose (รูปร่างเม็ด 0.2 ~ 0.5 มม. ที่ 20 ° C ด้วยความหนืดของสารละลาย 4% ของ 2pa • S สามารถซื้อได้ที่อุณหภูมิห้อง

②solubilityของ hydroxypropyl methylcellulose ในตัวทำละลายอินทรีย์ความสามารถในการละลายของ hydroxypropyl methylcellulose ในตัวทำละลายอินทรีย์ก็ดีกว่า methylcellulose สำหรับผลิตภัณฑ์ที่สูงกว่า 2.1, hydroxypropyl methylcellulose ที่มีความหนืดสูงที่มี hydroxypropyl MS = 1.5 ~ 1.8 และ methoxy DS = 0.2 ~ 1.0 โดยมีระดับการทดแทนทั้งหมด 1.8 นั้นละลายได้ในสารละลายเมทานอลและเอทานอล . นอกจากนี้ยังสามารถละลายได้ในไฮโดรคาร์บอนคลอรีนเช่นเมทิลีนคลอไรด์และคลอโรฟอร์มและตัวทำละลายอินทรีย์เช่นอะซิโตนไอโซโพรพานอลและแอลกอฮอล์ diacetone ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ดีกว่าความสามารถในการละลายน้ำ

(2) ปัจจัยที่มีผลต่อความหนืดของ hydroxypropyl methylcellulose การกำหนดความหนืดมาตรฐานของ hydroxypropyl methylcellulose เป็นเช่นเดียวกับอีเธอร์เซลลูโลสอื่น ๆ และวัดที่ 20 ° C ด้วยสารละลายน้ำ 2% เป็นมาตรฐาน ความหนืดของผลิตภัณฑ์เดียวกันเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้น สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลที่แตกต่างกันในระดับความเข้มข้นเดียวกันผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่มีความหนืดสูงกว่า ความสัมพันธ์กับอุณหภูมิคล้ายกับเมทิลเซลลูโลส เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความหนืดจะเริ่มลดลง แต่เมื่อถึงอุณหภูมิที่แน่นอน

ความหนืดจู่ ๆ ก็เพิ่มขึ้นและเกิดขึ้น อุณหภูมิเจลของผลิตภัณฑ์ความหนืดต่ำสูงกว่า สูง จุดเจลของมันไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับความหนืดของอีเธอร์เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับอัตราส่วนองค์ประกอบของกลุ่ม methoxyl และกลุ่ม hydroxypropyl ในอีเธอร์และขนาดของระดับการทดแทนทั้งหมด จะต้องสังเกตว่า hydroxypropyl methylcellulose ยังเป็น pseudoplastic และสารละลายของมันมีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องโดยไม่มีการย่อยสลายในความหนืดยกเว้นความเป็นไปได้ของการย่อยสลายของเอนไซม์

(3) ความทนทานต่อเกลือของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสเนื่องจากไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสเป็นอีเธอร์ที่ไม่ใช่ไอออนิกมันไม่ได้เป็นไอออนในสื่อน้ำซึ่งแตกต่างจากอีเทอร์เซลลูโลสอื่น ๆ เช่น carboxymethyl เซลลูโลส เกลือทั่วไปเช่นคลอไรด์, โบรไมด์, ฟอสเฟต, ไนเตรต ฯลฯ จะไม่ตกตะกอนเมื่อเติมลงในสารละลายน้ำ อย่างไรก็ตามการเติมเกลือมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิการตกตะกอนของสารละลายน้ำ เมื่อความเข้มข้นของเกลือเพิ่มขึ้นอุณหภูมิเจลจะลดลง เมื่อความเข้มข้นของเกลืออยู่ต่ำกว่าจุดตกตะกอนความหนืดของสารละลายมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีการเพิ่มเกลือจำนวนหนึ่ง ในการใช้งานมันสามารถบรรลุผลที่หนาขึ้นในเชิงเศรษฐกิจมากขึ้น ดังนั้นในบางแอพพลิเคชั่นจะเป็นการดีกว่าที่จะใช้ส่วนผสมของอีเธอร์เซลลูโลสและเกลือมากกว่าความเข้มข้นของสารละลายอีเธอร์ที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้ผลที่หนาขึ้น

(4) กรด hydroxypropyl methylcellulose และ hydroxypropyl methylcellulose ความต้านทานต่ออัลคาไลโดยทั่วไปจะมีความเสถียรต่อกรดและอัลคาลิสและไม่ได้รับผลกระทบในช่วง pH 2 ~ 12 มันสามารถทนต่อกรดแสงจำนวนหนึ่งเช่นกรดฟอร์มิก, กรดอะซิติก, กรดซิตริก, กรดซัคซินิก, กรดฟอสฟอริก, กรดบอริก ฯลฯ แต่กรดเข้มข้นมีผลของการลดความหนืด อัลคาลิสเช่นโซดากัดกร่อน, โปแตชกัดกร่อนและน้ำมะนาวไม่มีผลกับมัน แต่พวกเขาสามารถเพิ่มความหนืดของสารละลายเล็กน้อยจากนั้นค่อยๆลดลง

(5) ความผิดพลาดของ hydroxypropyl methylcellulose hydroxypropyl methylcellulose สารละลายสามารถผสมกับสารประกอบพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้เพื่อให้เป็นสารละลายที่สม่ำเสมอและโปร่งใส สารประกอบพอลิเมอร์เหล่านี้รวมถึงโพลีเอทิลีนไกลคอล, โพลีไวนิลอะซิเตต, โพลีซิลิโคน, โพลีเมทิลแอลกอฮอล์ซิลล็อกเซน, ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสและเมทิลเซลลูโลส สารประกอบโมเลกุลสูงตามธรรมชาติเช่น Gum Arabic, Locust Bean Gum, Karaya Gum ฯลฯ ยังมีความเข้ากันได้ดีกับการแก้ปัญหา Hydroxypropyl methylcellulose ยังสามารถผสมกับ mannitol ester หรือ sorbitol ester ของกรดสเตียริกหรือกรด palmitic และยังสามารถผสมกับกลีเซอรีนซอร์บิทอลและ mannitol และสารประกอบเหล่านี้สามารถใช้เป็นไฮดรอกซี

(6) อีเทอร์เซลลูโลสที่ละลายน้ำได้ของน้ำของไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสสามารถเชื่อมโยงกับอัลดีไฮด์บนพื้นผิวเพื่อให้อีเทอร์ที่ละลายในน้ำเหล่านี้ตกตะกอนในสารละลายและกลายเป็นน้ำที่ไม่ละลายในน้ำ อัลดีไฮด์ที่ทำให้ hydroxypropyl methylcellulose ไม่ละลายน้ำ ได้แก่ ฟอร์มัลดีไฮด์, glyoxal, succinic aldehyde, adipaldehyde ฯลฯ เมื่อใช้ฟอร์มัลดีไฮด์ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับค่า pH ของการแก้ปัญหา ตัวแทนในการผลิตอุตสาหกรรม ปริมาณของสารเชื่อมโยงข้ามชนิดนี้ในการแก้ปัญหาคือ 0.2%~ 10%ของมวลอีเธอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 7%~ 10%ตัวอย่างเช่น 3.3%~ 6%ของ glyoxal นั้นเหมาะสมที่สุด โดยทั่วไปการรักษา

อุณหภูมิคือ 0 ~ 30 ℃และเวลาคือ 1 ~ 120 นาที ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามจะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะที่เป็นกรด โดยทั่วไปแล้วสารละลายจะถูกเพิ่มเข้ามาครั้งแรกด้วยกรดอนินทรีย์หรือกรดคาร์บอกซิลิกอินทรีย์เพื่อปรับค่า pH ของสารละลายให้ประมาณ 2 ~ 6 โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่าง 4 ~ 6 จากนั้นเพิ่มอัลดีไฮด์เพื่อทำปฏิกิริยาเชื่อมโยงข้าม กรดที่ใช้มีกรดไฮโดรคลอริก, กรดซัลฟูริก, กรดฟอสฟอริก, กรดฟอร์มิก, กรดอะซิติก, กรดไฮดรอกซีอะซิติก, กรดซัคซินิกหรือกรดซิตริก ฯลฯ ซึ่งมีกรดฟอร์มิกหรือกรดอะซิติก ยังสามารถเพิ่มกรดและอัลดีไฮด์พร้อมกันเพื่อให้สารละลายได้รับปฏิกิริยาข้ามการเชื่อมโยงภายในช่วง pH ที่ต้องการ ปฏิกิริยานี้มักจะใช้ในกระบวนการรักษาขั้นสุดท้ายในกระบวนการเตรียมของอีเทอร์เซลลูโลส หลังจากเซลลูโลสอีเธอร์ไม่ละลายน้ำก็สะดวกในการใช้งาน

20 ~ 25 ℃น้ำสำหรับการซักและการทำให้บริสุทธิ์ เมื่อมีการใช้งานผลิตภัณฑ์สารอัลคาไลน์สามารถเพิ่มเข้าไปในสารละลายของผลิตภัณฑ์เพื่อปรับค่า pH ของสารละลายให้เป็นอัลคาไลน์และผลิตภัณฑ์จะละลายในสารละลายได้อย่างรวดเร็ว วิธีนี้ยังใช้กับการรักษาฟิล์มหลังจากที่สารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ถูกสร้างขึ้นเป็นฟิล์มเพื่อให้เป็นฟิล์มที่ไม่ละลายน้ำ

(7) ความต้านทานของเอนไซม์ของ hydroxypropyl methylcellulose เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสในทางทฤษฎีเช่นกลุ่มแอนไฮโดรคลูสแต่ละกลุ่มหากมีกลุ่มย่อยที่ถูกผูกมัดอย่างแน่นหนามันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะติดเชื้อจุลินทรีย์ 1 มันจะถูกย่อยสลายด้วยเอนไซม์ซึ่งหมายความว่าระดับของการทดแทนของแต่ละกลุ่มในห่วงโซ่เซลลูโลสนั้นไม่สม่ำเสมอเพียงพอและจุลินทรีย์สามารถกัดเซาะกลุ่มแอนไฮโดรโกลโลคโซสที่ไม่ได้รับการแก้ไขเพื่อสร้างน้ำตาลเป็นสารอาหารสำหรับจุลินทรีย์ ดังนั้นหากระดับของการทดแทนอีเธอไลต์ของเซลลูโลสเพิ่มขึ้นความต้านทานต่อการกัดเซาะของเอนไซม์ของอีเธอร์เซลลูโลสก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ตามรายงานภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมได้ผลลัพธ์การไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ความหนืดที่เหลือของ hydroxypropyl methylcellulose (DS = 1.9) คือ 13.2%, methylcellulose (DS = 1.83) คือ 7.3%, methylcellulose (DS = 1.66) คือ 3.8% และไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลสคือ 1.7% จะเห็นได้ว่า hydroxypropyl methylcellulose มีความสามารถในการต่อต้านเอนไซม์ที่แข็งแกร่ง ดังนั้นความต้านทานของเอนไซม์ที่ยอดเยี่ยมของ hydroxypropyl methylcellulose รวมกับการกระจายตัวที่ดีคุณสมบัติความหนาและการขึ้นรูปฟิล์มใช้ในการเคลือบอิมัลชันน้ำ ฯลฯ และโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องเพิ่มสารกันบูด อย่างไรก็ตามสำหรับการจัดเก็บระยะยาวของการแก้ปัญหาหรือการปนเปื้อนที่เป็นไปได้จากภายนอกสารกันบูดสามารถเพิ่มเป็นข้อควรระวังและตัวเลือกสามารถกำหนดได้ตามข้อกำหนดขั้นสุดท้ายของการแก้ปัญหา Phenylmercuric acetate และ manganese fluorosilicate เป็นสารกันบูดที่มีประสิทธิภาพ แต่พวกเขาทั้งหมดมีความเป็นพิษต้องให้ความสนใจกับการดำเนินการ โดยทั่วไปแล้ว phenylmercury acetate 1 ~ 5 มก. สามารถเพิ่มลงในสารละลายต่อลิตรของปริมาณ

(8) ประสิทธิภาพของฟิล์มไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสไฮดรอกซีโพรพิลเมธิลเซลลูโลสมีคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์มที่ยอดเยี่ยม สารละลายน้ำหรือสารละลายตัวทำละลายอินทรีย์ถูกเคลือบบนแผ่นแก้วและมันจะไม่มีสีและโปร่งใสหลังจากการอบแห้ง และภาพยนตร์ที่ยากลำบาก มันมีความต้านทานต่อความชื้นที่ดีและยังคงอยู่ที่อุณหภูมิสูง หากเพิ่มพลาสติไซเซอร์ระบบดูดความชื้นการยืดตัวและความยืดหยุ่นสามารถเพิ่มขึ้นได้ ในแง่ของการปรับปรุงความยืดหยุ่นพลาสติกเช่นกลีเซอรีนและซอร์บิทอลนั้นเหมาะสมที่สุด โดยทั่วไปความเข้มข้นของสารละลายคือ 2%~ 3%และปริมาณพลาสติไซเซอร์คือ 10%~ 20%ของอีเธอร์เซลลูโลส หากเนื้อหาของพลาสติไซเซอร์สูงเกินไปการหดตัวของคอลลอยด์จะเกิดขึ้นที่ความชื้นสูง ความต้านทานแรงดึงของภาพยนตร์ด้วย

เพิ่มพลาสติไซเซอร์มีขนาดใหญ่กว่านั้นโดยไม่มีพลาสติไซเซอร์และเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณที่เพิ่มขึ้น สำหรับการดูดความชื้นของฟิล์มมันยังเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาณพลาสติไซเซอร์