Hidroksipropil metilselüloz, bir tür iyonik olmayan selüloz karışık eterdir. İyonik metil karboksimetil selüloz karışık eterden farklı olarak ağır metallerle reaksiyona girmez. Hidroksipropil metilselülozdaki metoksil içeriği ve hidroksipropil içeriğinin farklı oranları ve farklı viskoziteler nedeniyle, farklı özelliklere sahip birçok çeşidi vardır, örneğin, yüksek metoksil içeriği ve düşük hidroksipropil içeriği. Performansı metil selüloza yakınken, düşük metoksil içeriği ve yüksek hidroksipropil içeriği hidroksipropil metil selüloza yakındır. Ancak, her çeşitte, yalnızca az miktarda hidroksipropil grubu veya az miktarda metoksil grubu bulunmasına rağmen, organik çözücülerdeki çözünürlükte veya sulu çözeltilerdeki flokülasyon sıcaklığında büyük farklılıklar vardır.
(1) Hidroksipropil metilselülozun çözünürlük özellikleri
①Hidroksipropil metilselülozun suda çözünürlüğü Hidroksipropil metilselüloz aslında propilen oksit (metoksipropilen) ile modifiye edilmiş bir tür metilselülozdur, bu nedenle hala metil selüloz ile aynı özelliklere sahiptir Selüloz, soğuk suda çözünürlük ve sıcak suda çözünmezlik açısından benzer özelliklere sahiptir. Ancak, modifiye edilmiş hidroksipropil grubu nedeniyle, sıcak sudaki jelleşme sıcaklığı metil selülozdan çok daha yüksektir. Örneğin, %2 metoksi içerikli ikame derecesi DS = 0,73 ve hidroksipropil içerikli MS = 0,46 olan hidroksipropil metilselüloz sulu çözeltisinin viskozitesi 20 ° C'de 500 mpa·s'dir ve jel sıcaklığı 100 ° C'ye yakın olabilirken, aynı sıcaklıktaki metil selüloz sadece yaklaşık 55 ° C'dir. Sudaki çözünürlüğüne gelince, bu da büyük ölçüde iyileştirilmiştir. Örneğin, toz haline getirilmiş hidroksipropil metilselüloz (granül şekli 0,2~0,5 mm, 20°C'de, %4 sulu çözelti viskozitesi 2 pa•s'dir) şu adresten satın alınabilir: Oda sıcaklığında, soğutulmaya gerek kalmadan suda kolayca çözünür.
②Hidroksipropil metilselülozun organik çözücülerdeki çözünürlüğü Hidroksipropil metilselülozun organik çözücülerdeki çözünürlüğü de metilselülozdan daha iyidir. 2.1'in üzerindeki ürünler için, hidroksipropil MS = 1.5 ~ 1.8 ve metoksi DS = 0.2 ~ 1.0 içeren yüksek viskoziteli hidroksipropil metilselüloz, 1.8'in üzerinde toplam ikame derecesiyle, susuz metanol ve etanol çözeltilerinde çözünür Orta ve termoplastik ve suda çözünür. Ayrıca metilen klorür ve kloroform gibi klorlu hidrokarbonlarda ve aseton, izopropanol ve diaseton alkol gibi organik çözücülerde de çözünür. Organik çözücülerdeki çözünürlüğü suda çözünürlüğünden daha iyidir.
(2) Hidroksipropil metilselülozun viskozitesini etkileyen faktörler Hidroksipropil metilselülozun standart viskozite tayini diğer selüloz eterleriyle aynıdır ve standart olarak %2'lik sulu çözelti ile 20 °C'de ölçülür. Aynı ürünün viskozitesi konsantrasyon arttıkça artar. Aynı konsantrasyonda farklı molekül ağırlıklarına sahip ürünler için, daha büyük molekül ağırlığına sahip ürün daha yüksek viskoziteye sahiptir. Sıcaklıkla ilişkisi metil selülozunkine benzerdir. Sıcaklık arttığında viskozite azalmaya başlar, ancak belirli bir sıcaklığa ulaştığında viskozite aniden yükselir ve jelleşme meydana gelir. Düşük viskoziteli ürünlerin jel sıcaklığı daha yüksektir. yüksektir. Jel noktası sadece eterin viskozitesiyle değil, aynı zamanda eterdeki metoksil grubu ve hidroksipropil grubunun bileşim oranı ve toplam ikame derecesinin büyüklüğü ile de ilgilidir. Hidroksipropil metilselülozun da psödoplastik olduğu ve çözeltisinin enzimatik bozunma olasılığı dışında viskozitede herhangi bir bozulma olmaksızın oda sıcaklığında stabil olduğu unutulmamalıdır.
(3) Hidroksipropil metilselülozun tuz toleransı Hidroksipropil metilselüloz iyonik olmayan bir eter olduğundan, diğer iyonik selüloz eterlerinin aksine su ortamında iyonlaşmaz. Örneğin, karboksimetil selüloz ağır metal iyonlarıyla reaksiyona girer ve çözeltide çöker. Klorür, bromür, fosfat, nitrat vb. gibi genel tuzlar sulu çözeltisine eklendiğinde çökelmez. Ancak, tuz ilavesinin sulu çözeltisinin flokülasyon sıcaklığı üzerinde bir miktar etkisi vardır. Tuz konsantrasyonu arttığında, jel sıcaklığı düşer. Tuz konsantrasyonu flokülasyon noktasının altına düştüğünde, çözeltinin viskozitesi artma eğilimindedir. Bu nedenle, belirli miktarda tuz eklenir. , uygulamada, kalınlaştırma etkisini daha ekonomik bir şekilde elde edebilir. Bu nedenle, bazı uygulamalarda, kalınlaştırma etkisini elde etmek için daha yüksek konsantrasyonda eter çözeltisi yerine selüloz eter ve tuz karışımı kullanmak daha iyidir.
(4) Hidroksipropil metilselüloz asit ve alkali direnci Hidroksipropil metilselüloz genellikle asitlere ve alkalilere karşı stabildir ve pH 2~12 aralığında etkilenmez. Formik asit, asetik asit, sitrik asit, süksinik asit, fosforik asit, borik asit vb. gibi belirli miktarda Hafif asitlere dayanabilir. Ancak konsantre asidin viskoziteyi azaltma etkisi vardır. Kostik soda, kostik potas ve kireç suyu gibi alkalilerin bunun üzerinde bir etkisi yoktur, ancak çözeltinin viskozitesini hafifçe artırabilir ve ardından yavaşça azaltabilirler.
(5) Hidroksipropil metilselülozun uyumluluğu Hidroksipropil metilselüloz çözeltisi, daha yüksek viskoziteye sahip düzgün ve şeffaf bir çözelti oluşturmak için suda çözünür polimer bileşikleri ile karıştırılabilir. Bu polimer bileşikleri arasında polietilen glikol, polivinil asetat, polisilikon, polimetilvinilsiloksan, hidroksietil selüloz ve metil selüloz bulunur. Arap zamkı, keçiboynuzu zamkı, karaya zamkı vb. gibi doğal yüksek moleküler bileşikler de çözeltisi ile iyi uyumluluğa sahiptir. Hidroksipropil metilselüloz ayrıca stearik asit veya palmitik asidin mannitol esteri veya sorbitol esteri ile karıştırılabilir ve ayrıca gliserin, sorbitol ve mannitol ile karıştırılabilir ve bu bileşikler selüloz için hidroksipropil metilselüloz Plastikleştirici olarak kullanılabilir.
(6) Hidroksipropil metilselülozun çözünmeyen suda çözünür selüloz eterleri, aldehitlerle yüzey çapraz bağlama gerçekleştirebilir, böylece bu suda çözünür eterler çözeltide çökelir ve suda çözünmez hale gelir. Hidroksipropil metilselülozu çözünmez hale getiren aldehitler arasında formaldehit, glioksal, süksinik aldehit, adipaldehit vb. bulunur. Formaldehit kullanırken, çözelti pH değerine özel dikkat gösterilmelidir, bunların arasında glioksal daha hızlı reaksiyona girer, bu nedenle glioksal genellikle endüstriyel üretimde çapraz bağlama maddesi olarak kullanılır. Çözeltideki bu tür çapraz bağlama maddesinin miktarı, eter kütlesinin %0,2 ~ %10'u, tercihen %7 ~ %10'udur, örneğin %3,3 ~ %6 glioksal en uygundur. Genellikle, işlem sıcaklığı 0 ~ 30℃'dir ve süre 1 ~ 120 dakikadır. Çapraz bağlama reaksiyonunun asidik koşullar altında gerçekleştirilmesi gerekir. Genellikle, çözeltiye önce pH'ı yaklaşık 2~6'ya, tercihen 4~6 arasına ayarlamak için inorganik güçlü asit veya organik karboksilik asit eklenir ve ardından çapraz bağlama reaksiyonunu gerçekleştirmek için aldehitler eklenir. Kullanılan asit hidroklorik asit, sülfürik asit, fosforik asit, formik asit, asetik asit, hidroksiasetik asit, süksinik asit veya sitrik asit vb. içerir, burada formik asit veya asetik asit tavsiye edilir ve formik asit en iyisidir. Asit ve aldehit, çözeltinin istenen pH aralığında bir çapraz bağlama reaksiyonuna girmesine izin vermek için aynı anda da eklenebilir. Bu reaksiyon genellikle selüloz eterlerinin hazırlama sürecindeki son işlem sürecinde kullanılır. Selüloz eter çözünmez hale geldikten sonra, kullanmak uygundur
Yıkama ve arıtma için 20~25℃ su. Ürün kullanımdayken, çözeltinin pH'ını alkali olacak şekilde ayarlamak için ürün çözeltisine alkali maddeler eklenebilir ve ürün çözeltide hızla çözülür. Bu yöntem, selüloz eter çözeltisi çözünmeyen bir film haline getirilmek üzere bir filme dönüştürüldükten sonra filmin işlenmesi için de geçerlidir.
(7) Hidroksipropil metilselülozun enzim direnci Teoride, her anhidroglikoz grubunda sıkıca bağlı bir ikame grubu gibi selüloz türevleri mikrobiyal aşınmaya duyarlı değildir, ancak Aslında, bitmiş ürünün ikame değeri 1'i aştığında, enzimler tarafından da parçalanacaktır, bu da selüloz zincirindeki her grubun ikame derecesinin yeterince düzgün olmadığı ve mikroorganizmaların ikame edilmemiş anhidroglikoz grubunda aşınabileceği anlamına gelir. Şekerler oluşur ve mikroorganizmalar için besin olarak emilir. Bu nedenle, selülozun eterleşme ikame derecesi artarsa, selüloz eterinin enzimatik aşınmaya karşı direnci de artacaktır. Raporlara göre, kontrollü koşullar altında enzimlerin hidrolizi sonucunda hidroksipropil metilselülozun (DS = 1.9) kalıntı viskozitesi %13.2, metilselülozun (DS = 1.83) %7.3, metilselülozun (DS = 1.66) %3.8 ve hidroksietil selülozun %1.7'dir. Hidroksipropil metilselülozun güçlü bir anti-enzim yeteneğine sahip olduğu görülebilir. Bu nedenle, hidroksipropil metilselülozun mükemmel enzim direnci, iyi dağılabilirliği, koyulaştırıcı ve film oluşturma özellikleriyle birleşince su emülsiyon kaplamalarında vb. kullanılır ve genellikle koruyucu madde eklenmesine gerek kalmaz. Ancak çözeltinin uzun süreli depolanması veya dışarıdan olası kontaminasyon için önlem olarak koruyucu maddeler eklenebilir ve seçim, çözeltinin nihai gereksinimlerine göre belirlenebilir. Fenilmerkürik asetat ve manganez florosilikat etkili koruyuculardır, ancak hepsinin Toksisitesi vardır, işleme dikkat edilmelidir. Genellikle, dozajın litresi başına çözeltiye 1~5 mg fenilmerkürik asetat eklenebilir.
(8) Hidroksipropil metilselüloz filminin performansı Hidroksipropil metilselüloz mükemmel film oluşturma özelliklerine sahiptir. Sulu çözeltisi veya organik çözücü çözeltisi bir cam plaka üzerine kaplanır ve kuruduktan sonra serbest hale gelir. Renkli, şeffaf ve sert filmdir. İyi nem direncine sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda katı kalır. Higroskopik plastikleştirici eklenirse, uzaması ve esnekliği artırılabilir. Esnekliği artırmak açısından gliserin ve sorbitol gibi plastikleştiriciler en uygun olanlardır. Genellikle, çözelti konsantrasyonu %2~%3'tür ve plastikleştirici miktarı selüloz eterinin %10~%20'sidir. Plastikleştirici içeriği çok yüksekse, yüksek nemde kolloidal dehidratasyon büzülmesi meydana gelir. Plastikleştirici eklenmiş filmin çekme mukavemeti, plastikleştirici eklenmemiş filmden çok daha büyüktür ve eklenen miktarın artmasıyla artar. Filmin higroskopikliğine gelince, plastikleştirici miktarının artmasıyla da artar.
Yayın zamanı: 20-Aralık-2022