Hidroksipropielmetielsellulose (HPMC)is 'n nie-ioniese, wateroplosbare sellulose-gemengde eter. Die voorkoms is wit tot effens geel poeier of korrelmateriaal, smaakloos, reukloos, nie-giftig, chemies stabiel, en los op in water om 'n gladde, deursigtige en viskose oplossing te vorm. Een van die belangrikste eienskappe van hidroksipropielmetielsellulose in toepassing is dat dit die viskositeit van die vloeistof verhoog. Die verdikkingseffek hang af van die polimerisasiegraad (DP) van die produk, die konsentrasie van sellulose-eter in die waterige oplossing, die skuiftempo en die oplossingstemperatuur. En ander faktore.
01
Vloeistoftipe HPMC waterige oplossing
Oor die algemeen kan die spanning van 'n vloeistof in skuifvloei uitgedruk word as 'n funksie van slegs die skuiftempo ƒ(γ), solank dit nie tydafhanklik is nie. Afhangende van die vorm van ƒ(γ), kan vloeistowwe in verskillende tipes verdeel word, naamlik: Newtonse vloeistowwe, dilatante vloeistowwe, pseudoplastiese vloeistowwe en Bingham-plastiese vloeistowwe.
Sellulose-eters word in twee kategorieë verdeel: een is nie-ioniese sellulose-eter en die ander is ioniese sellulose-eter. Vir die reologie van hierdie twee tipes sellulose-eters het SC Naik et al. 'n omvattende en sistematiese vergelykende studie oor hidroksietiel-sellulose- en natriumkarboksimetielsellulose-oplossings uitgevoer. Die resultate het getoon dat beide nie-ioniese sellulose-eteroplossings en ioniese sellulose-eteroplossings pseudoplasties was. Vloeie, d.w.s. nie-Newtonse vloeistowwe, benader Newtonse vloeistowwe slegs teen baie lae konsentrasies. Die pseudoplastisiteit van die hidroksipropielmetielsellulose-oplossing speel 'n belangrike rol in die toepassing. Byvoorbeeld, wanneer dit in bedekkings toegepas word, neem die viskositeit van die oplossing af met die toename in die skuiftempo as gevolg van die skuifverdunningseienskappe van waterige oplossings, wat bevorderlik is vir die eenvormige verspreiding van pigmentdeeltjies, en verhoog ook die vloeibaarheid van die bedekking. Die effek is baie groot; terwyl dit in rus is, is die viskositeit van die oplossing relatief groot, wat die afsetting van pigmentdeeltjies in die bedekking effektief voorkom.
02
HPMC Viskositeitstoetsmetode
'n Belangrike aanwyser om die verdikkingseffek van hidroksipropielmetielsellulose te meet, is die skynbare viskositeit van die waterige oplossing. Die meetmetodes van skynbare viskositeit sluit gewoonlik die kapillêre viskositeitsmetode, rotasieviskositeitsmetode en die vallende balviskositeitsmetode in.
waar: die skynbare viskositeit, mPa s is; K die viskometerkonstante is; d die digtheid van die oplossingsmonster by 20/20°C is; t die tyd is vir die oplossing om deur die boonste gedeelte van die viskometer na die onderste merk te beweeg, s; Die tyd wat die standaardolie deur die viskometer vloei, word gemeet.
Die metode van meting met 'n kapillêre viskometer is egter meer problematies. Die viskositeite van baiesellulose-etersis moeilik om te analiseer met behulp van 'n kapillêre viskometer omdat hierdie oplossings spoorhoeveelhede onoplosbare materiaal bevat wat slegs opgespoor word wanneer die kapillêre viskometer geblokkeer is. Daarom gebruik die meeste vervaardigers rotasieviskometers om die kwaliteit van hidroksipropielmetielsellulose te beheer. Brookfield-viskometers word algemeen in die buiteland gebruik, en NDJ-viskometers word in China gebruik.
03
Beïnvloedende faktore van HPMC-viskositeit
3.1 Verwantskap met die mate van aggregasie
Wanneer ander parameters onveranderd bly, is die viskositeit van die hidroksipropielmetielsellulose-oplossing eweredig aan die polimerisasiegraad (DP) of molekulêre gewig of molekulêre kettinglengte, en neem toe met die toename van die polimerisasiegraad. Hierdie effek is meer prominent in die geval van 'n lae polimerisasiegraad as in die geval van 'n hoë polimerisasiegraad.
3.2 Verwantskap tussen viskositeit en konsentrasie
Die viskositeit van hidroksipropielmetielsellulose neem toe met die toename van die konsentrasie van die produk in die waterige oplossing. Selfs 'n klein konsentrasieverandering sal 'n groot verandering in viskositeit veroorsaak. Met die nominale viskositeit van hidroksipropielmetielsellulose word die effek van die verandering in oplossingskonsentrasie op die viskositeit van die oplossing al hoe meer voor die hand liggend.
3.3 Verwantskap tussen viskositeit en skuiftempo
Hidroksipropielmetielsellulose-oplossing in water het die eienskap van skuifverdunning. Hidroksipropielmetielsellulose van verskillende nominale viskositeit word in 'n 2% waterige oplossing voorberei, en die viskositeit daarvan teen verskillende skuiftempo's word onderskeidelik gemeet. Die resultate is soos volg: Soos in die figuur getoon. Teen 'n lae skuiftempo het die viskositeit van die hidroksipropielmetielsellulose-oplossing nie beduidend verander nie. Met die toename in skuiftempo het die viskositeit van die hidroksipropielmetielsellulose-oplossing met 'n hoër nominale viskositeit meer duidelik afgeneem, terwyl die oplossing met 'n lae viskositeit nie duidelik afgeneem het nie.
3.4 Verwantskap tussen viskositeit en temperatuur
Die viskositeit van die hidroksipropielmetielsellulose-oplossing word grootliks deur die temperatuur beïnvloed. Soos die temperatuur toeneem, neem die viskositeit van die oplossing af. Soos in die figuur getoon, word dit voorberei in 'n waterige oplossing met 'n konsentrasie van 2%, en die verandering van die viskositeit met die toename van temperatuur word gemeet.
3.5 Ander beïnvloedende faktore
Die viskositeit van die waterige oplossing van hidroksipropielmetielsellulose word ook beïnvloed deur bymiddels in die oplossing, die pH-waarde van die oplossing en mikrobiese afbraak. Gewoonlik, om beter viskositeitsprestasie te verkry of die gebruikskoste te verminder, is dit nodig om reologiemodifiseerders, soos klei, gemodifiseerde klei, polimeerpoeier, styseleter en alifatiese kopolimeer, by die waterige oplossing van hidroksipropielmetielsellulose te voeg, en elektroliete soos chloried, bromied, fosfaat, nitraat, ens. kan ook by die waterige oplossing gevoeg word. Hierdie bymiddels sal nie net die viskositeitseienskappe van die waterige oplossing beïnvloed nie, maar ook ander toepassingseienskappe van hidroksipropielmetielsellulose, soos waterretensie, versakkingsweerstand, ens., beïnvloed.
Die viskositeit van die waterige oplossing van hidroksipropielmetielsellulose word amper nie deur suur en alkali beïnvloed nie, en is oor die algemeen stabiel in die reeks van 3 tot 11. Dit kan 'n sekere hoeveelheid swak sure, soos miersuur, asynsuur, fosforsuur, boorsuur, sitroensuur, ens., weerstaan. Gekonsentreerde suur sal egter die viskositeit verminder. Maar bytsoda, kaliumhidroksied, kalkwater, ens. het min effek daarop. In vergelyking met ander sellulose-eters,hidroksipropielmetielselluloseWaterige oplossings het goeie antimikrobiese stabiliteit, die hoofrede is dat hidroksipropielmetielsellulose hidrofobiese groepe het met 'n hoë graad van substitusie en steriese hindernis van groepe. Aangesien die substitusiereaksie egter gewoonlik nie uniform is nie, word die ongesubstitueerde anhidroglukose-eenheid die maklikste deur mikroörganismes geërodeer, wat lei tot die afbraak van sellulose-etermolekules en kettingsplitsing. Die prestasie is dat die skynbare viskositeit van die waterige oplossing afneem. As dit nodig is om die waterige oplossing van hidroksipropielmetielsellulose vir 'n lang tyd te stoor, word dit aanbeveel om 'n spoorhoeveelheid antifungale middel by te voeg sodat die viskositeit nie noemenswaardig verander nie. By die keuse van antifungale middels, preserveermiddels of swamdoders, moet jy aandag gee aan veiligheid en produkte kies wat nie giftig is vir die menslike liggaam nie, stabiele eienskappe het en reukloos is, soos DOW Chem se AMICAL-swamdoders, CANGUARD64-preserveermiddels, FUELSAVER-bakterieë en ander produkte kan 'n ooreenstemmende rol speel.
Plasingstyd: 28 Apr-2024