Hidroksipropylmetielsellulose (HPMC) is 'n nie-ioniese wateroplosbare polimeerverbinding wat verkry word deur chemiese modifikasie van natuurlike sellulose. Dit word wyd gebruik in voedsel-, medisyne-, skoonheidsmiddels- en konstruksiebedrywe, veral as 'n kleefmiddel, verdikkingsmiddel, emulgator en suspendeermiddel in farmaseutiese preparate. In die toedieningsproses is die viskositeitseienskappe van HPMC waterige oplossing van kardinale belang vir die werkverrigting daarvan in verskillende velde.
1. Struktuur en eienskappe van hidroksipropielmetielsellulose
Die molekulêre struktuur van HPMC bevat twee substituentgroepe, hidroksipropiel (-CH₂CHOHCH₃) en metiel (-OCH₃), wat maak dat dit goeie wateroplosbaarheid en modifikasievermoë het. Die HPMC-molekulêre ketting het 'n sekere rigiede struktuur, maar dit kan ook 'n driedimensionele netwerkstruktuur in waterige oplossing vorm, wat 'n toename in viskositeit tot gevolg het. Die molekulêre gewig daarvan, tipe substituent en graad van substitusie (dws die mate van hidroksipropiel- en metielvervanging van elke eenheid) het 'n belangrike invloed op die viskositeit van die oplossing.
2. Viskositeitskenmerke van waterige oplossing
Die viskositeitskenmerke van HPMC waterige oplossing is nou verwant aan faktore soos die konsentrasie, molekulêre gewig, temperatuur en pH-waarde van die oplosmiddel. Oor die algemeen neem die viskositeit van HPMC waterige oplossing toe met die toename in die konsentrasie daarvan. Die viskositeit daarvan toon nie-Newtoniaanse reologiese gedrag, dit wil sê, soos die skuiftempo toeneem, neem die viskositeit van die oplossing geleidelik af, wat 'n skuifverdunningsverskynsel toon.
(1) Effek van konsentrasie
Daar is 'n sekere verband tussen die viskositeit van HPMC waterige oplossing en die konsentrasie daarvan. Soos die konsentrasie van HPMC toeneem, word die molekulêre interaksies in die waterige oplossing verbeter, en die verstrengeling en kruisbinding van die molekulêre kettings neem toe, wat lei tot 'n toename in die viskositeit van die oplossing. By laer konsentrasies neem die viskositeit van HPMC waterige oplossing lineêr toe met die toename in konsentrasie, maar by hoër konsentrasies is die viskositeitsgroei van die oplossing geneig om plat te wees en bereik 'n stabiele waarde.
(2) Effek van molekulêre gewig
Die molekulêre gewig van HPMC beïnvloed direk die viskositeit van sy waterige oplossing. HPMC met hoër molekulêre gewig het langer molekulêre kettings en kan 'n meer komplekse driedimensionele netwerkstruktuur in die waterige oplossing vorm, wat hoër viskositeit tot gevolg het. Daarteenoor het HPMC met laer molekulêre gewig 'n losser netwerkstruktuur en laer viskositeit as gevolg van sy korter molekulêre kettings. Daarom, wanneer toegedien word, is dit baie belangrik om HPMC met 'n geskikte molekulêre gewig te kies om die ideale viskositeit effek te verkry.
(3) Effek van temperatuur
Temperatuur is 'n belangrike faktor wat die viskositeit van HPMC waterige oplossing beïnvloed. Soos die temperatuur toeneem, verskerp die beweging van watermolekules en neem die viskositeit van die oplossing gewoonlik af. Dit is omdat wanneer die temperatuur styg, die vryheid van die HPMC molekulêre ketting toeneem en die interaksie tussen molekules verswak, waardeur die viskositeit van die oplossing verminder word. Die reaksie van HPMC van verskillende groepe of handelsmerke op temperatuur kan egter ook verskil, dus moet die temperatuurtoestande volgens spesifieke toepassingsvereistes aangepas word.
(4) Effek van pH-waarde
HPMC self is 'n nie-ioniese verbinding, en die viskositeit van sy waterige oplossing is sensitief vir veranderinge in pH. Alhoewel HPMC relatief stabiele viskositeitskenmerke in suur of neutrale omgewings vertoon, sal die oplosbaarheid en viskositeit van HPMC in uiters suur of alkaliese omgewings beïnvloed word. Byvoorbeeld, onder sterk suur of sterk alkaliese toestande, kan die HPMC-molekules gedeeltelik afgebreek word, waardeur die viskositeit van die waterige oplossing daarvan verminder word.
3. Reologiese ontleding van viskositeitskenmerke van HPMC waterige oplossing
Die reologiese gedrag van HPMC waterige oplossing toon gewoonlik nie-Newtonse vloeistof eienskappe, wat beteken dat die viskositeit daarvan nie net verband hou met faktore soos oplossing konsentrasie en molekulêre gewig nie, maar ook met skuiftempo. Oor die algemeen, teen lae skuiftempo's, toon HPMC waterige oplossing hoër viskositeit, terwyl die viskositeit afneem namate die skuiftempo toeneem. Hierdie gedrag word "skuifuitdunning" of "skuifuitdunning" genoem en is baie belangrik in baie praktiese toepassings. Byvoorbeeld, op die gebied van bedekkings, farmaseutiese preparate, voedselverwerking, ens., kan die skuifverdunningseienskappe van HPMC verseker dat hoë viskositeit gehandhaaf word tydens laespoedtoepassings, en dit kan makliker vloei onder hoëspoed-skuiftoestande.
4. Ander faktore wat die viskositeit van HPMC waterige oplossing beïnvloed
(1) Effek van sout
Die byvoeging van opgeloste sout (soos natriumchloried) kan die viskositeit van HPMC waterige oplossing verhoog. Dit is omdat sout die interaksie tussen molekules kan verbeter deur die ioniese sterkte van die oplossing te verander, sodat HPMC-molekules 'n meer kompakte netwerkstruktuur vorm en sodoende viskositeit verhoog. Die effek van souttipe en konsentrasie op viskositeit moet egter ook volgens spesifieke omstandighede aangepas word.
(2) Effek van ander bymiddels
Die byvoeging van ander bymiddels (soos oppervlakaktiewe middels, polimere, ens.) by HPMC waterige oplossing sal ook die viskositeit beïnvloed. Byvoorbeeld, oppervlakaktiewe middels kan die viskositeit van HPMC verminder, veral wanneer die oppervlakaktiewe konsentrasie hoog is. Daarbenewens kan sekere polimere of deeltjies ook met HPMC in wisselwerking tree en die reologiese eienskappe van die oplossing daarvan verander.
Die viskositeit eienskappe vanhidroksielmetielsellulose waterige oplossing word deur baie faktore beïnvloed, insluitend konsentrasie, molekulêre gewig, temperatuur, pH-waarde, ens. HPMC waterige oplossing vertoon gewoonlik nie-Newtoniaanse reologiese eienskappe, het goeie verdikkings- en skuifverdunningseienskappe, en word wyd gebruik in verskeie industriële en farmaseutiese velde. Om hierdie viskositeitskenmerke te verstaan en te bemeester sal help om die gebruik van HPMC in verskillende toepassings te optimaliseer. In praktiese toepassings moet die toepaslike HPMC tipe en proses toestande gekies word volgens spesifieke behoeftes om ideale viskositeit en reologiese eienskappe te verkry.
Postyd: Mrt-01-2025