Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) là một hợp chất đã trở thành nguyên liệu thô chủ yếu trong nhiều ngành công nghiệp do các đặc tính đa chức năng của nó. Nó thường được sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm, chất làm đặc trong mỹ phẩm và thậm chí là một thành phần y tế trong nhiều loại thuốc. Một đặc tính độc đáo của HPMC là tính chất lưu biến, cho phép nó thay đổi độ nhớt và đặc tính chảy trong một số điều kiện nhất định. Ngoài ra, cả HPMC có độ nhớt cao và độ nhớt thấp đều có đặc tính này, thể hiện tính lưu biến ngay cả dưới nhiệt độ gel.
Tính thixotropy xảy ra trong HPMC khi dung dịch trở nên loãng do lực cắt khi áp dụng hoặc khuấy, dẫn đến độ nhớt giảm. Hành vi này cũng có thể đảo ngược; khi ứng suất được loại bỏ và dung dịch được để yên, độ nhớt từ từ trở lại trạng thái cao hơn. Tính chất độc đáo này khiến HPMC trở thành một thành phần có giá trị trong nhiều ngành công nghiệp vì nó cho phép ứng dụng trơn tru hơn và xử lý dễ dàng hơn.
Là một hydrocolloid không ion, HPMC trương nở trong nước để tạo thành gel. Mức độ trương nở và tạo gel phụ thuộc vào trọng lượng phân tử và nồng độ của polyme, độ pH và nhiệt độ của dung dịch. HPMC có độ nhớt cao thường có trọng lượng phân tử cao và tạo ra gel có độ nhớt cao, trong khi HPMC có độ nhớt thấp có trọng lượng phân tử thấp và tạo ra gel ít nhớt hơn. Tuy nhiên, bất chấp những khác biệt về hiệu suất này, cả hai loại HPMC đều thể hiện tính lưu biến do những thay đổi về cấu trúc xảy ra ở cấp độ phân tử.
Hành vi thixotropic của HPMC là kết quả của sự sắp xếp các chuỗi polyme do ứng suất cắt. Khi ứng suất cắt được áp dụng cho HPMC, các chuỗi polyme sắp xếp theo hướng ứng suất được áp dụng, dẫn đến phá hủy cấu trúc mạng ba chiều tồn tại khi không có ứng suất. Sự gián đoạn của mạng dẫn đến giảm độ nhớt của dung dịch. Khi ứng suất được loại bỏ, các chuỗi polyme sắp xếp lại theo hướng ban đầu của chúng, xây dựng lại mạng và khôi phục độ nhớt.
HPMC cũng thể hiện tính lưu biến dưới nhiệt độ tạo gel. Nhiệt độ tạo gel là nhiệt độ mà các chuỗi polyme liên kết chéo để tạo thành mạng lưới ba chiều, tạo thành gel. Nó phụ thuộc vào nồng độ, trọng lượng phân tử và độ pH của dung dịch polyme. Gel thu được có độ nhớt cao và không thay đổi nhanh dưới áp suất. Tuy nhiên, dưới nhiệt độ tạo gel, dung dịch HPMC vẫn ở dạng lỏng, nhưng vẫn thể hiện tính lưu biến do sự hiện diện của cấu trúc mạng được hình thành một phần. Mạng lưới được hình thành bởi các phần này bị phá vỡ dưới áp suất, dẫn đến độ nhớt giảm. Tính lưu biến này có lợi trong nhiều ứng dụng khi dung dịch cần chảy dễ dàng khi khuấy.
HPMC là một loại hóa chất đa năng có một số tính chất độc đáo, một trong số đó là tính chất lưu biến của nó. Cả HPMC có độ nhớt cao và độ nhớt thấp đều có tính chất này, thể hiện tính lưu biến ngay cả dưới nhiệt độ gel. Đặc tính này khiến HPMC trở thành một thành phần có giá trị trong nhiều ngành công nghiệp đòi hỏi các dung dịch xử lý dòng chảy dễ dàng để đảm bảo ứng dụng trơn tru. Bất chấp sự khác biệt về tính chất giữa HPMC có độ nhớt cao và độ nhớt thấp, tính chất lưu biến của chúng xảy ra do sự căn chỉnh và phá vỡ cấu trúc mạng được hình thành một phần. Do các tính chất độc đáo của nó, các nhà nghiên cứu không ngừng khám phá nhiều ứng dụng khác nhau của HPMC, hy vọng sẽ tạo ra các sản phẩm mới và cung cấp các giải pháp tốt hơn cho người tiêu dùng trên toàn thế giới.
Thời gian đăng: 23-08-2023