Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) водорозчинний полімерний матеріал, який широко використовується в медицині, харчуванні, будівництві та інших сферах. Він має гарну термічну стабільність, але все ще може руйнуватися під дією високої температури. На температуру розкладання HPMC головним чином впливають його молекулярна структура, умови навколишнього середовища (такі як вологість, значення pH) і час нагрівання.
Температура деградації HPMC
Термічна деградація HPMC зазвичай починає проявлятися вище 200℃, і очевидний розпад відбудеться між 250℃-300℃. зокрема:
Нижче 100℃: HPMC в основному показує випаровування води та зміни фізичних властивостей, і не відбувається деградації.
100℃-200℃: HPMC може спричинити часткове окислення через місцеве підвищення температури, але загалом він стабільний.
200℃-250℃: HPMC поступово демонструє термічну деградацію, яка в основному проявляється у вигляді структурного руйнування та вивільнення невеликих молекулярних летких речовин.
250℃-300℃: HPMC зазнає очевидного розкладання, колір стає темнішим, вивільняються малі молекули, такі як вода, метанол, оцтова кислота, і відбувається карбонізація.
Вище 300℃: ГПМЦ швидко розкладається та карбонізується, а деякі неорганічні речовини залишаються в кінці.
Фактори, що впливають на деградацію HPMC
Молекулярна маса і ступінь заміщення
Коли молекулярна маса HPMC велика, його теплостійкість зазвичай висока.
Ступінь заміщення метокси та гідроксипропокси груп впливатиме на його термічну стабільність. ГПМЦ з вищим ступенем заміщення легше розкладається при високих температурах.
Фактори зовнішнього середовища
Вологість: HPMC має сильну гігроскопічність, і вологість може прискорити його деградацію за високих температур.
Значення рН: HPMC більш сприйнятливий до гідролізу та деградації в сильних кислотних або лужних умовах.
Час нагріву
Розігрів до 250℃протягом короткого часу може не повністю розкластися, тоді як підтримка високої температури протягом тривалого часу прискорить процес деградації.
Продукти деградації ГПМЦ
HPMC в основному отримують з целюлози, а продукти її розпаду подібні до целюлози. У процесі нагрівання можуть виділятися:
Водяна пара (з гідроксильних груп)
Метанол, етанол (з метокси та гідроксипропокси груп)
Оцтова кислота (з продуктів розкладання)
Оксиди вуглецю (CO, CO₂, що утворюється при спалюванні органічних речовин)
Невелика кількість коксового залишку
Термостійкість застосування ГПМЦ
Хоча HPMC буде поступово знижуватися вище 200℃, зазвичай він не піддається таким високим температурам у реальних застосуваннях. Наприклад:
Фармацевтична промисловість: HPMC в основному використовується для покриття таблеток і агентів уповільненого вивільнення, зазвичай працює при 60℃-80℃, яка значно нижча за температуру його деградації.
Харчова промисловість: HPMC можна використовувати як загусник або емульгатор, і звичайна температура використання зазвичай не перевищує 100℃.
Будівельна промисловість: HPMC використовується як згущувач цементу та розчину, а температура будівництва зазвичай не перевищує 80℃, і ніякого погіршення не відбудеться.
HPMC починає термічно розкладатися вище 200℃, значно розкладається між 250℃-300℃і швидко карбонізується вище 300℃. У практичних застосуваннях слід уникати тривалого впливу високотемпературного середовища, щоб підтримувати його стабільну роботу.
Час публікації: 03 квітня 2025 р